Separation of oil-in-water emulsion using slotted pore membrane

Abstract

Nowadays, oil-in-water (O/W) emulsion has become an important topic in many industries. Petroleum industry is one of these industries. O/W emulsion produced in crude oil recovery causes problems at different stages in petroleum industry. Produced water can not be injected again into the well, because it contains high concentrations of oil, grease and suspended particles. Recently, membrane technology has been applied in separation of O/W emulsion. One membrane that has been developed special for oil filtration is slotted true surface filter. This research investigated influences of pore size and initial concentration of feed emulsion during oil filtration using slotted pore membrane. From the experiment, oil rejection will be higher if we use membrane with smaller pore size, emulsion with high stability and small trans membrane pressure. Based on the slot width it can be concluded that 33 microns membrane gives better oil rejection than 80 microns membrane. Initial concentrations of challenge emulsion also influence value of flux and oil rejection, which will also influence our decision to choose suitable membrane in relation with hydrophilicity of the membrane. During microfiltration process, there was deformation of oil particle through slot of membrane, which can be analyzed by observing size of oil drops in feed and permeate sides.

Keywords: emulsion, microfiltration, slotted pore membrane

Abstrak

Saat ini penanganan limbah emulsi minyak dalam air menjadi topik penting di berbagai industri. Salah satunya adalah industri perminyakan. Emulsi yang dihasilkan dalam proses penambangan minyak mentah menimbulkan masalah pada beberapa tahapan proses di industri. Air yang mengandung minyak tidak dapat digunakan kembali untuk meningkatkan perolehan minyak karena mengandung minyak, lemak dan partikel tersuspensi dalam konsentrasi tinggi. Sehingga dibutuhkan proses pemisahan emulsi minyak dalam air. Akhir–akhir ini teknologi membran telah digunakan untuk memisahkan emulsi tersebut. Salah satu membrane yang dikembangkan adalah membrane berslot seperti yang digunakan dalam penelitian ini. Penelitian ini telah berupaya mengamati pengaruh variasi ukuran pori dan konsentrasi umpan terhadap performa membrane berslot dalam memisahkan emulsi minyak dalam air. Dari percobaan, diperoleh hasil bahwa rejeksi membran terhadap minyak meningkat jika digunakan membrane dengan ukuran ori lebih kecil, emulsi dengan kestabilan yang tinggi, dan beda tekanan yang kecil. Disimpulkan bahwa membrane dengan ukuran pori 33 mikrometer memberikan rejeksi membrane lebih tinggi dibandingkan membrane dengan ukuran pori 80 mikrometer. Konsentrasi awal umpan mempengaruhi fluks dan rejeksi serta mempengaruhi pilihan kita dalam memilih jenis membran yang digunakan. Selama proses filtrasi, terjadi perubahan bentuk atau deformasi partikel minyak melewati slot atau pori membrane yang diamati melalui distribusi ukuran partikel.

Kata kunci: emulsi, mikrofiltrasi, membran berslot