Steam and Condensate : Penguapan Air, Bagian-2

Cara untuk mendapatkan steam adalah dengan menguapkan air. Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering memanaskan air dalam sebuah teko untuk membuat minuman kopi atau teh. Ketika air sudah dalam kondisi mendidih, maka akan bisa kita tengok timbulnya gelembung-gelembung yang berasal dari permukaan teko. Gelembung tersebut merupakan air yang telah berubah fase menjadi steam. Jika dilihat secara seksama, maka gelembung tersebut tidak memiliki warna alias transparant. Steam dalam keadaan kering tidaklah memiliki warna. Maka jika kita jumpai steam yang berwarna putih, maka steam tersebut adalah steam basah yang masih mengandung air.

Kenapa air bisa mendidih?

Air bisa mendidih jika kondisi tekanan uap jenuh yang ditimbulkan akibat proses evaporasi air adalah sama dengan tekanan atmosfer di sekelilingnya. Hal ini kita kenal dengan proses penguapan yang terjadi pada titik didihnya. Maka, air bisa mendidih sangatlah tergantung pada nilai tekanan atmosfer dan suhu. Pada tekanan atmosfer yang lebih rendah, misalkan di pegunungan, air lebih mudah menguap pada suhu yang relatif rendah, sehingga akan dibutuhkan lebih banyak waktu untuk memasak guna mengatasi rendahnya nilai titik didih air.

Berapa banyak energi yang terkandung dalam sebuah steam?

Sebagaimana kita mengetahui, steam memiliki kegunaan yang sangat beraneka ragam, mulai dari sebagai pemanas hingga digunakan sebagai media untuk pemutar turbin. Hal ini tentu saja tidak lepas dari jumlah energi yang besar yang dikandungnya. Untuk bisa mengerti jumlah energi yang terkandung dalam sebuah steam, berikut disajikan kurva entalpi air dan steam:

Diatas disajikan sebuah kurva entalpi steam dan juga air. Pada bagian horizontal menerangkan mengenai jumlah energi yang dikandungnya dan bagian vertikal menerangkan kondisi suhu. Dalam kurva tersebut, diterangkan dua jenis panas yakni sensible heat dan juga latent heat.

Sensible heat berhubungan dengan suhu. Pemanasan air akan menaikkan suhu dan panas yang diberikan disebut sebagai sensible heat. Penambahan panas selanjutnya, dalam kondisi water and steam (area dua-phase) tidak akan menambah atau mempengaruhi suhu air. Panas yang diberikan disebut sebagai latent heat atau panas yang tersembunyi. Dalam kurva tersebut, bisa diketahui bahwa latent heat yang diberikan berjumlah 5 kali lipat jika dibandingkan sensible heat yang digunakan untuk menguapkan air menjadi dua-phase. Setelah melewati dua-phase, maka akan didapatkan steam kering. Dari poin ini, setiap penambahan panas, akan menaikkan suhu dari steam. Maka dikatakan bahwa panas yang diberikan adalah sensible.

Steam yang terbentuk pada kondisi titik didih, disebut sebagai saturated steam, sedangkan steam yang suhunya sudah melampai titik didih disebut sebagai superheated steam. Dua jenis steam ini memiliki fungsi yang berbeda. 

Hal yang perlu diperhatikan adalah jumlah panas yang terkandung dalam sebuah steam dalam bentuk sensible heat dan latent heat. Jika didinginkan steam dari suhu 300 F menjadi 200 F seberat 1 lb, maka steam akan melepas panas sebanyak 55 btu sebagai sensible heat dan 940 btu sebagai latent heat. Ini menunjukkan bahwa steam memiliki banyak energi yang tersimpan sebagai latent heat. Hal inilah yang membuat steam memiliki banyak aplikasi karena mampu menyimpan energi panas secara signifikan. Dalam jarak pendek, steam lebih diunggulkan daripada penggunaan listrik. Untuk jarak jauh, listrik jauh lebih unggul karena energi yang hilang dalam bentuk radiasi panas dan friksi akan semakin besar. Steam juga digunakan sebagai pemutar turbin untuk menggerakkan generator listrik. Secara tipikal, dibutuhkan 3 btu steam untuk mendapatkan 1 btu listrik. 

Steam and Condensate :Sebuah Perkenalan, Bagian-1

Steam dan Condensate merupakan dua hal yang tidak bisa dipisahkan. Steam adalah uap air, sedangkan condensate adalah hasil dari kondensasi steam. Perlu dibedakan dengan kondensat yang merupakan hasil kondensasi dari gas alam. Dalam bab kali ini, kita akan menyebut kondensat sebagai hasil dari kondensasi steam. 

Dalam dunia Oil and Gas Upstream, steam tidak selalu dibutuhkan. Semuanya kembali kepada tipe minyak dan gas yang dihasilkan dari sumur. Terutama, apakah minyak dan gas yang dihasilkan dari sumur tersebut bertipe asam ataukah tidak? Dengan kata lain, apakah minyak dan gas yang dihasilkan mengandung unsur H2S. Jika jawabannya adalah ya, maka bisa dipastikan steam akan dipakai dalam pengolahan minyak dan gas dalam sebuah plant.

Steam adalah salah satu sumber energi yang bisa digunakan untuk bermacam-macam hal. Misalkan :

- Sebagai media pemanas/ heater

- Sebagai media untuk penggerak turbin sebagai pembangkit tenaga listrik

- Sebagai media untuk proses stripping dalam sebuah kolom 

- Sebagai media untuk mengontrol sebuah reaksi, misalkan pembakaran di Sulfur Recovery Unit (SRU)

Semua itu tak lepas dari sifat steam yang inert, tidak beracun, bahan bakunya melimpah dan murah dan mampu menyimpan energi dalam jumlah besar. Kriteria yang terakhir yang saya sebutkan sangatlah beralasan. Kita tahu cabang ilmu thermodinamika berawal dari aplikasi dari penggunaan steam sebagai media untuk penggerak mesin, yang kita kenal sebagai mesin uap sejak abad ke-17. Thermodinamika sendiri berawal dari kata "thermo" yang artinya berhubungan dengan panas dan juga "dinamics" yang berarti gerakan. Secara keseluruhan dapat diartikan sebagai sebuah peristiwa pergerakan yang terjadi akibat adanya panas. 

Maka mempelajari mengenai steam merupakan sebuah hal yang cukup penting mengingat aplikasi dari penggunaan steam yang sangat bermacam-macam. 

Pada tulisan berikutnya, kita akan membahas mengenai bahan baku terbentuknya steam yakni air. Bagaimana air bisa diubah menjadi steam dan bagaimanakah energi dalam steam disimpan untuk kemudian bisa digunakan dalam berbagai macam aplikasi?  

Petroleum Resource Management, Milestone Pengembangan Lapangan Jangkrik, bagian-2

Jika kita menilik perjalanan siklus wilayah kerja Jangkrik dimulai dari 2002 yakni ditunjuknya operator blok hingga akhir 2017. Pada tahun tersebut mulai berproduksinya lapangan Jangkrik, kita bisa mengetahui bahwa dibutuhkan waktu yang sangat panjang untuk mengembangkan suatu wilayah kerja. Total dibutuhkan lebih dari enam belas tahun untuk mendapatkan satu wilayah kerja hingga mencapai tahap operasi yang tentunya harus memenuhi berbagai aspek. Sedangkan, kita mengetahui bahwa migas merupakan sumber daya yang mutlak dibutuhkan sebagai motor pembangunan. 

Kita melihat bahwa waktu paling lama dibutuhkan pada masa eksplorasi. Dalam masa itu, dibutuhkan waktu yang agak panjang untuk benar-benar bisa mendeskripsikan sebuah reservoir dalam sebuah wilayah kerja. Penelitian juga harus dilakukan terhadap struktur tanah penyusun untuk mendapatkan teori bagaimana migas terbentuk dari dalam tanah tersebut dan untuk sebagai pertimbangan bagaimana rencana pengeboran harus dibuat supaya tanah tidak rusak ketika melakukan pengeboran dan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan misalnya loss circulation. 

Dari akumulasi data hasil eksplorasi itulah, kemudian diteliti dan dipilah untuk menentukan lokasi pengeboran. Jika ditemukan migas, inilah yang disebut sebagai first discovery. Upaya pemetaan lapangan migas disebut sebagai delineasi untuk menggambarkan pola reservoir yang menggambarkan jumlah cadangan. Setelah first dicovery, maka akan dilakukan kegiatan appraisal, yakni untuk mengetahui nilai kandungan migas dari sebuah reservoir. Tentunya tidak berhenti sampai disini, beberapa pengeboran lain juga harus dilakukan dibeberapa tempat untuk bisa menentukan jumlah pasti cadangan migas dalam sebuah wilayah kerja. Sumur yang dibor dalam tahap appraisal ini disebut sebagai delineation well yang fingsinya untuk membuktikan adanya cadangan minyak diluar area dari cadangan minyak yang telah terbukti diikuti dengan kegiatan appraisal. Hal ini bertujuan untuk mengembangkan suatu wilayah kerja agar menjadi lebih efisien.

Tidak semua cadangan migas yang terkandung dalam sebuah reservoir bisa diekstrak ke permukaan bumi. Perbandingan antara jumlah migas yang bisa diambil dengan seluruh jumlah migas yang ada dalam sebuah reservoir disebut sebagai recovery factor.

Assessment ini menentukan apakah sebuah lapangan migas bisa digunakan untuk berproduksi secara ekonomis dan juga memiliki kemampuan deliverability yang baik sehingga layak untuk dikembangkan secara komersil. Dalam artian, hasil produksinya lebih dari ongkos produksi sehingga bisa balik modal. Hal ini ada dalam Petroleum Resource Management dan sangat penting yang menentukan apakah sebuah wilayah kerja akan dikembangkan atau tidak.