KURNIAWAN, Falupi and Widayat, Widayat and Windarta, Jaka (2026) EVALUASI SISTEM PENGENDALIAN PADA TURBOEXPANDER UNTUK OPTIMALISASI PRODUKSI LPG DENGAN SIMULASI UNISIM DESIGN. Masters thesis, UNIVERSITAS DIPONEGORO.

	Text cover aja.pdf Download (313kB)
	Text Halaman Cover.pdf Restricted to Repository staff only Download (931kB)
	Text Bab I.pdf Download (590kB)
	Text Bab II.pdf Download (1MB)
	Text Bab III.pdf Restricted to Repository staff only Download (607kB)
	Text Bab IV.pdf Restricted to Repository staff only Download (970kB)
	Text Bab V.pdf Restricted to Repository staff only Download (332kB)
	Text Daftar Pustaka.pdf Download (338kB)
	Text Lampiran.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB)

Abstract

Penelitian ini bertujuan melakukan identifikasi dan analisis optimalisasi efisiensi energi pada Turboexpander sebagai peningkatkan produksi LPG, kondenstae di fasilitas Gas Extraction Plant di prabumulih. Turboexpander merupakan sebuah mesin berputar yang digunakan untuk menurunkan tekanan dari gas yang diekspansi pada proses pendinginan dalam aplikasi cryogenic pada proses gas alam. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif berupa pengumpulan data parameter melalui perhitungan analisa Turboexpander dan simulasi Unisim Design sebagai pedoman analisa performance, selanjutnya melakukan uji variasi pemodelan terpilih terhadap perubahan nilai Differential Pressure (psid), Pressure (psig), kostan pengendali (K-Faktor) untuk mendapatkan performa dan pengaruh parameter proses terhadap efisiensi thermal yang dihasilkan Turboexpander. Parameter yang dianalisa meliputi laju alir dan gas composition meliputi kapasitas panas (Cp), entalpi (H) desain dan aktual data untuk mendapatkan nilai entalpi ΔH keseluruhan dan perhitungan efisiensi (η) yang dihasilkan. Hasil penelitian dari variasi terpilih menunjukkan bahwa penurunan kondisi flow rate pada feed gas sistem menyebabkan penurunan efisiensi (η) gas terproses pada output flow rate Turboexpander (K=0.730) dengan rata-rata sebesar 1.03 MMSFD dengan selisih nilai terbesar 1.58 MMSCFD. Sebaliknya upaya peningkatan dilakukan terhadap penurunan laju alir dan gas composition dengan melakukan optimalisasi melalui simulasi Unisim Design sebagai guideline penelitian pada konstanta pengendali ideal (K=0.736) dengan hasil peningkatan efisiensi (η) dengan penurunan gas terproses menjadi 0.055 MMSCFD, selisih nilai terbesar 0.194 MMSCFD. Hasil perubahan konstanta pengendali K=0,730 menjadi K=0,736 dapat meningkatkan flowrate dan efisiensi (η) Turboexpander, terutama pada kondisi aliran rendah dengan peningkatan rata-rata di 83,10%. Penelitian ini menggaris bawahi bahwa analisa yang diperoleh berhasil mendapatkan guide operation yang optimal serta dapat meningkatkan efisiensi (η) dan mengurangi pemborosan pada sistem Turboexpander. Studi memberikan kontribusi dan pemahaman lebih dalam proses pengelolaan cryogenic sistem pada proses pengelolahan gas menggunakan peralatan sistem Turboexpander dan mendapatkan strategi peningkatan efisiensi proses, dalam mendukung upaya keberlanjutan dalam mewujudkan ketahanan energi melalui konservasi energi di sektor minyak dan khususnya oil dan gas.
Kata Kunci: Efisiensi Energi, Turboexpander, Efisiensi Thermal, konstanta pengendali , Unisim Pro

This study aims to identify and analyze the optimization of energy efficiency in the turboexpander to increase LPG and condensate production at the Gas Extraction Plant facility in Prabumulih. A turboexpander is a rotating machine used to reduce the pressure of gas that is expanded during the cooling process in cryogenic applications involving natural gas. This study employs a quantitative method involving the collection of parameter data through Turboexpander analysis calculations and Unisim Design simulations as a guide for performance analysis. Subsequently, it conducts tests on selected modeling variations regarding changes in the values of Differential Pressure (psid), Pressure (psig), and the control constant (K-Factor) to determine the performance and the influence of process parameters on the thermal efficiency produced by the turboexpander. The analyzed parameters include flow rate and gas composition, encompassing specific heat (Cp), enthalpy (H), and design and actual data to obtain the total enthalpy change ΔH and calculate the resulting efficiency. The research results from the selected variations indicate that a decrease in the flow rate of the feed gas in the system leads to a reduction in the efficiency of the processed gas at the Turboexpander output flow rate (K=0.730), with an average of 1.03 MMSFD and a maximum difference of 1.58 MMSCFD. Conversely, efforts were made to mitigate the decrease in flow rate and gas composition by optimizing through Unisim Design simulation as a research guideline for the ideal control constant (K=0.736), resulting in improved efficiency with a reduction in processed gas to 0.055 MMSCFD, with the largest difference of 0.194 MMSCFD. Changing the control constant from K=0.730 to K=0.736 increases the flow rate and efficiency of the turboexpander, particularly under low-flow conditions, with an average improvement of 83.10%. This research highlights that the analysis successfully established an optimal operation guide, while simultaneously enhancing efficiency and minimizing waste within the Turboexpander system. The study contributes to a deeper understanding of cryogenic system management in gas processing using Turboexpander equipment and provides a strategy for process efficiency improvement. These efforts support sustainability goals by strengthening energy security through energy conservation in the oil and gas sector.
Keywords: Energy Efficiency, Turboexpander, Thermal Efficiency, Control Constant, Unisim Pro

Actions (login required)

View Item