Abstrak—Pabrik  Surfaktan  Sodium  Lignosulfonate  (SLS) dengan  Bahan  Baku  Lignin  di  Kabupaten  Kampar,  Riau, Indonesia, telah direncanakan dengan kapasitas produksi 2.500 ton per tahun. Pabrik ini bertujuan untuk memproduksi SLS, sebuah senyawa kimia yang banyak digunakan sebagai bahan pendispersi  dalam  berbagai  aplikasi  industri.  Saat  ini, mayoritas Sodium Lignosulfonate yang digunakan di Indonesia masih  diimpor  dari  negara lain.  Proses  produksi  SLS  dimulai dengan  tahap  pre-treatment,  di  mana  feed  yang  terdiri  dari lignin  dan  impurities  lainnya  diolah  melalui  proses  evaporasi dan pengasaman dengan H 2 SO 4 20% untuk memperoleh isolat lignin.  Selanjutnya,  isolat  lignin  direaksikan  dengan  agen pensulfonasi  NaHSO 3 dalam  reaktor  sulfonator  untuk menghasilkan  Sodium  Lignosulfonate  (SLS)  dengan  tingkat konversi  sebesar  89%  mol.  Setelah  proses  pemisahan  pada sentrifus,  SLS  yang  lebih  murni  akan  mengalami  proses metanasi dan evaporasi untuk mendapatkan produk SLS yang pekat.  Proses  pengeringan  menggunakan  fluidized  bed  dryer menghasilkan  SLS  berbentuk  bubuk,  yang  kemudian dihaluskan  dan  diskrining  sesuai  spesifikasi  produk.  Produk yang  sesuai  spesifikasi  disimpan  dalam  tangki  penyimpanan, sedangkan  yang  tidak  sesuai  dikembalikan  ke  dalam  proses produksi. Pabrik ini direncanakan untuk beroperasi pada tahun 2027 dengan pertimbangan indicator Supporting infrastructure,  economical,  dan  environmental.  Diperlukan total investasi sebesar Rp95.013.326.653,9  untuk mendirikan pabrik  ini,  dengan  estimasi  total  biaya  produksi  sebesar Rp64.166.737.917,9 dan estimasi penjualan sebesar Rp63.125.250.000,0  per  tahun.  Pabrik  ini  diharapkan  dapat beroperasi  selama  25  tahun  dengan  Internal  Rate  of  Return (IRR)  sebesar  25,20%,  waktu  pengembalian  modal  (POT) selama 7 tahun, dan Break Even Point (BEP) sebesar 40%.
Kata Kunci—Lignin, Sulfonasi, SLS.

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA  memiliki  sumber  daya  melimpah  dan infrastruktur  pengolahan  yang  lengkap,  namun  mayoritas produksi Sodium Lignosulfonate masih mengandalkan impor dari  negara  lain.  Di  seluruh  dunia,  produksi  Sodium Lignosulfonate  mencapai  sekitar  980.000  ton  per  tahun, dengan  50%  digunakan  sebagai  bahan  pendispersi  [1].  SLS adalah  jenis  surfaktan  yang  digunakan  luas  dalam  industri karena  dapat  menurunkan  tegangan  permukaan,  berfungsi sebagai  penstabil  emulsi,  dan  menjadi  bahan  pendispersi yang  efektif.  Penggunaannya  bervariasi,  dari  perekat  dalam industri keramik hingga bahan pengemulsi dan pelarut dalam industri tekstil. Dalam menghadapi meningkatnya permintaan
surfaktan anionik, penting untuk mengembangkan Sodium Lignosulfonate (SLS) secara lokal agar memenuhi kebutuhan dalam negeri tanpa mengandalkan impor [2].
Surfaktan adalah senyawa organik yang memiliki struktur unik, terdiri dari kepala yang bersifat hidrofilik atau suka air dan sangat polar, serta ekor yang bersifat hidrofobik atau non-
polar. Kepala surfaktan dapat memiliki karakteristik anionik, kationik,  nonionik,  dan  amfoter,  sementara  ekornya  dapat berupa  hidrokarbon  linier  atau  bercabang.  Kombinasi struktur head-to-tail ini menjadikan surfaktan sebagai bahan serbaguna  yang  berperan  penting  di  banyak  industri.  Dari sabun dan deterjen hingga tekstil, karet dan plastik, kosmetik, makanan,  serta  perekat  dan  dispersan  dalam  industri  bahan bangunan,  surfaktan  menjadi  aditif  krusial  yang  luas digunakan. Permintaan dan penggunaan surfaktan yang besar di  berbagai industri mengakibatkan nilai ekonomisnya yang signifikan.Data kenaikan impor, dan ekspor surfaktan SLS di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.
Proyeksi  data  untuk  tahun  2027  menunjukkan  bahwa jumlah  impor  surfaktan  SLS  (Sodium  Lignosulfonate) diperkirakan  mencapai  39.287,62  ton,  membuka  peluang pasar yang menarik bagi industri surfaktan SLS di Indonesia dan  dapat  dilihat  pada  Tabel  2.  Berdasarkan  perkiraan permintaan  tersebut,  dibangun  rencana  untuk  membangun pabrik surfaktan SLS di Indonesia dengan kapasitas produksi sebesar 2.500 ton  per tahun dan beroperasi  selama 330 hari kerja  per  tahun.  Pemilihan  kapasitas  pabrik  ini  juga dipengaruhi  oleh  pertimbangan  rata-rata  produksi  di perusahaan  sejenis  dan  terbatasnya  teknologi  yang digunakan.
Selain  kapasitas  dan  teknologi,  pemilihan  lokasi  pabrik juga  menjadi  faktor  penting  dalam  pembangunan  industri. Beberapa  parameter  dipertimbangkan  dalam  menentukan lokasi yang strategis, seperti ketersediaan bahan baku, potensi pasar, pasokan energi, iklim,  transportasi, utilitas, ketersediaan tenaga kerja, dan lain-lain. Setelah mempertimbangkan faktor-faktor tersebut, lokasi yang paling strategis  untuk  pembangunan  pabrik  surfaktan  SLS diputuskan  berada  di  Provinsi  Riau,  tepatnya  di  Kabupaten

## Pra Desain Pabrik Surfaktan SLS dengan Bahan Baku Lignin
Enrique Gianfranco, Risfanali Raja, Susianto, dan Ali Altway Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : susianto@chem-eng.its.ac.id
I
Tabel 1.
Data kenaikan impor, dan ekspor surfaktan SLS di Indonesia Tahun Impor (Ton) Ekspor (Ton) 2017 33.956,92 13.029,10 2018 34.155,67 12.564,13 2019 40.812,75 17.639,32 2020 44.161,13 20.672,03 2021 43.351,63 22.686,45 Tabel 2.
Proyeksi supply-demand surfaktan SLS di Indonesia pada tahun 2027 Impor (Ton) Ekspor (Ton) 59.707,71 47.527,80 Tabel 3. Spesifikasi feed lignin Komposisi Persentase (%) Lignin 0,63 Air 82,68 Etanol 13,49 Amonium hidroksida 3,20
Kampar.
Dengan  didukung  oleh  data  proyeksi  permintaan  yang menj anjikan dan lokasi yang strategis, pembangunan pabrik surfaktan  SLS  di  Indonesia  diharapkan  dapat  berkontribusi secara  positif  terhadap  perekonomian  negara,  memenuhi kebutuhan dalam negeri, serta memperkuat posisi Indonesia sebagai  produsen  surfaktan  yang  handal  dan  berkualitas  di tingkat  regional  dan  global.  Selain  itu,  pabrik  ini  juga diharapkan  dapat  memanfaatkan  bahan  baku  dari  limbah kelapa  sawit  secara  efisien,  berkontribusi  pada  pengelolaan limbah  yang  berkelanjutan  dan  ramah  lingkungan.  Dengan demikian,  proyek  pembangunan  pabrik  surfaktan  SLS  ini merupakan langkah yang tepat menuju keberlanjutan industri dan pertumbuhan ekonomi yang berkelanjutan.

## II. SELEKSI DAN URAIAN PROSES

## A. Seleksi Proses
Pemilihan  metode  proses  sulfonasi  mempengaruhi penggunaan  alat  dan  bahan  baku.  Parameter  penting  yang dipertimbangkan  dalam  memilih  metode  sulfonasi  adalah tekanan, suhu, kebutuhan bahan, dan hasil samping reaksi.
Tekanan adalah salah satu  parameter yang berbeda untuk masing-masing  metode  sulfonasi.  Proses  sulfonasi  dengan natrium  bisulfit  (NaHSO 3 )  dilakukan  pada  tekanan  1  atm, sedangkan  proses  dengan  Sulfur  Trioksida  (SO 3 Cair) membutuhkan  tekanan  sekitar  20  atm.  Sulfonasi  dengan oleum  20%  dilakukan  pada  tekanan  1  atm.  Tekanan  ini mempengaruhi spesifikasi alat seperti pompa dan kompresor yang digunakan [3].
Suhu juga merupakan pertimbangan penting dalam proses sulfonasi.  Penggunaan  heater  atau  cooler  pada  alat  sangat tergantung pada suhu reaksi. Proses sulfonasi dengan natrium bisulfit  (NaHSO 3 )  berlangsung  pada  suhu  51°C,  sedangkan dengan  Sulfur Trioksida  (SO 3 Cair)  berlangsung  pada  suhu 430°C.  Proses  sulfonasi  dengan  oleum  20%  membutuhkan suhu 60°C, tetapi reaksi ini bersifat sangat eksotermis.
Kebutuhan  bahan  juga  berbeda  antara  metode  sulfonasi. Sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit  (NaHSO 3 )  memerlukan NaOH dan H 2 SO 4 sebagai bahan tambahan. NaOH berfungsi sebagai katalis reaksi, sementara H 2 SO 4 untuk menstabilkan pH.  Sulfonasi  dengan  Sulfur  Trioksida  (SO 3 Cair) membutuhkan  V 2 O 5 sebagai  katalis  dan  memproduksi  SO 2 dengan menggunakan proses pengeringan udara. Sementara itu,  sulfonasi  dengan  oleum  20%  menggunakan H 2 SO 4 ,  gas SO 3 , dan oleum [3].
Hasil samping reaksi  juga harus dipertimbangkan. Proses sulfonasi dengan natrium bisulfit (NaHSO 3 ) menghasilkan air (H 2 O) sebagai produk samping. Pada reaksi sulfonasi dengan Sulfur  Trioksida  (SO 3 Cair),  dapat  terbentuk  sulfon  dan polisulfonat jika SO 3 berlebih. Sulfonasi dengan oleum 20% menghasilkan asam disulfonik sebagai produk samping.
Pertimbangan  terhadap  parameter-parameter  ini  akan membantu  dalam  memilih  metode  proses  sulfonasi  yang sesuai untuk menghasilkan Surfaktan Sodium Lignosulfonate dari lignin dengan efisien dan berkualitas tinggi. Spesifikasi feed lignin dapat dilihat pada Tabel 3.
Dari perbandingan ketiga proses di atas, dapat ditentukan proses sulfonasi yang akan digunakan dengan menggunakan metode AHP (Analytical Hierarchy Process) dengan bantuan Expert Choice. AHP merupakan sebuah metode pengambilan keputusan dengan melakukan perbandingan antar parameter dan kriteria. Dari hasil yang diperoleh dengan metode AHP, maka dapat ditentukan bahwa proses sulfonasi yang terpilih adalah  proses  sulfonasi  menggunakan  natrium  bisulfit (NaHSO 3 ).
Tabel 4.
Spesifikasi standar surfaktan SLS Karakteristik Spesifikasi Kadar air % Maks. 5 Sulfat (dihitung sebagai S), % Maks. 0,3 Natrium (Na), % Min. 5 Kadar abu, % Maks. 26 Bagian yang tak larut dalam air, % Maks. 0,2 pH (larutan) 6-7 Kerapatan curah 1,5 g/ml Titik Leleh Min. 200 o C Densitas 0,5 g/cm 3 Berat Molekul 534,51 kg/kmol
Ukuran 28 mesh Gambar 3.  Grafik Sensitivitas IRR. 0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 30,00% 35,00% 40,00% -20% -10% 0% 10% 20% IRR Variation Sensitivitas IRR Product Price Raw Material Price TCI Evaporasi H 2 O + Impurities Lignin Presipitasi H 2 SO 4 Sulfonasi NaOH + NaHSO 3 Pemurnian Pengeringan Sodium Lignosulfonate Sentrifus Impurities Sentrifus Impurities Methanol Gambar 1. Blok Diagram Proses. Gambar 2. Process Flow Diagram. 1 48 36 F-110 WP F-410 LP S SC WWTP NaOH H2SO4 Lignin Sodium Lignosulfonat Air H-210 L-110 J-210 J-211 F-210
M-150 M-140 L-160 L-140 L-310 L-311 L-111 F-150 F-140 NaHSO3 F-130 L-150 M-130 L-130 L-210 F-120 Methanol L-120 H-310 L-313 H-410 J-410 F-400 Air C-410 L-312 CW CWR L-410 2,1 30 2 4,5 148 3 4 148 6 2,1 123 5 2,1 123 4 1,5 121 9 0,8 95 8 0,8 95 7 0,1 67 10 0,5 95 12 1 67 16 1 52 14 1 52 13 0,1 67 11 1 40 15 1 80 17 1 80 18 J-212 1 75 19 1 75 20 1 75 21 1 75 22 1 75 23 1 75 24 1 95 25 1 95 26 4,5 148 31 1 95 27 1 95 28 1 50 32 1 50 33 1 48 34 1 48 35 1 100 37 1 100 39 4,5 148 38 1 100 40 1 100 42 1 40 41 1 100 44 1 75 46 1 90 45 1 75 47 1 84 50 1 75 48 1 75 49 1 78 51 1 78 52 1 75 53 1 30 54 1 30 55 1 30 56 1 30 57 1 30 58 1 101 59 1 30 61 1 30 63 1 88 64 1 88 65 1 30 66 1 30 68 1 57 69 1 57 70 1 30 72 4,5 148 73 1 30 75 1 130 7 1 30 71 1 101 60 V-110 V-120 V-130 H-411 L-100 1 30 1 4,5 148 77 4,5 148 78 E-110 1 30 79 E-410 1 30 43 1 30 79 R-310 1 40 76 1 40 29 4,5 148 30 4,5 148 74 M-210 M-310 B-410 SWTP F-310 1 30 62 V-410 V-410

## B. Ketersediaan dan Kualitas Bahan Baku dan Produk
Pabrik Sodium Lignosulfonate dirancang untuk menggunakan  Lignin  dari  limbah  atau  produk  samping pengolahan  tandan  kosong  kelapa  sawit  (TKKS)  sebagai bahan baku utama. Namun, Lignin tersebut memiliki tingkat kemurnian  yang  rendah,  yaitu  kurang  dari  1%,  dengan mayoritas kandungan air. Sebagai langkah awal dalam proses produksi,  diperlukan  tahap  pemurnian  untuk  mendapatkan Lignin yang lebih murni. Penggunaan Lignin sebagai bahan baku utama dipilih karena potensinya sebagai surfaktan yang memiliki  nilai  tinggi  dalam  berbagai  industri,  termasuk industri  keramik.  Selain  itu,  ketersediaan  bahan  baku  dari limbah kelapa sawit dalam negeri juga memastikan pasokan yang mencukupi.
Selain Lignin, dalam proses produksi Sodium Lignosulfonate, beberapa bahan baku penunjang diperlukan. NaOH digunakan sebagai  senyawa berpH tinggi  (14) untuk menetralkan asam kuat dan menciptakan suasana basa dalam reaksi  sulfonasi.  Asam  sulfat  digunakan  untuk  menurunkan pH  larutan  lignin  dan  menyebabkan  presipitasi  lignin. Natrium  bisulfit  digunakan  dalam  proses  sulfonasi  untuk menambahkan  gugus  sulfat  ke  lignin  dan  membentuk surfaktan. Methanol juga digunakan untuk mengikat natrium bisulfit  berlebih  sehingga  dapat  dihilangkan  dari  produk akhir.
Hasil  analisis  pada  tabel  4  menunjukkan  bahwa  produk Surfaktan  Sodium  Lignosulfonate  (SLS)  yang  dihasilkan memiliki tingkat  kemurnian sekitar 90% dengan kandungan air  kurang  dari  5%,  serta  memiliki  pH  dalam  rentang  6-7. Kualitas  produk  yang  tercapai  mengindikasikan  bahwa proses  produksi  telah  berhasil  menghasilkan  SLS  dengan spesifikasi yang diinginkan.

## C. Penentuan Kapasitas
Estimasi kapasitas pabrik Surfaktan Sodium Lignosulfonat
(SLS)  didasarkan  pada  data  produksi,  impor,  ekspor,  dan konsumsi  dari  berbagai  sumber,  termasuk  Badan  Pusat Statistik (BPS). Data tersebut mencakup informasi mengenai impor,  produksi,  dan  ekspor  Sodium  Lignosulfonat  yang diperoleh  dari  BPS,  serta  konsumsi  yang  diproyeksikan berdasarkan  penggunaan  SLS  dalam  berbagai  industri, termasuk  sebagai  bahan  dispersi  oli  dan  penambah  untuk industri tekstil.
Dengan  menganalisis  dan  mengolah  data  tersebut, dilakukan  perhitungan  untuk  menentukan  laju  produksi, konsumsi,  ekspor,  dan  impor,  dan  kemudian  diestimasi kebutuhan SLS pada tahun 2027. Hasil perhitungan tersebut menunjukkan  bahwa  kapasitas  pabrik  yang  optimal  adalah sebesar 2.500 ton per tahun.

## D. Lokasi dan Ketersedian Utilitas
Pemilihan  lokasi  pabrik  adalah  faktor  kritis  yang  harus dipertimbangkan  secara  cermat  dalam  perencanaan  sebuah perusahaan. Lokasi yang tepat dapat menentukan risiko dan keuntungan  yang  dihadapi  oleh  perusahaan.  Hal  ini disebabkan  karena  lokasi  pabrik  akan  mempengaruhi distribusi  bahan  baku  dan  produk  hasil  produksi,  sehingga aspek-aspek  penting  harus  diperhatikan  dengan  seksama. Berbagai  pertimbangan  harus  dilakukan  dalam  pemilihan lokasi pabrik [4], termasuk:
1. Ketersediaan bahan baku
2. Lokasi pemasaran
3. Aksesibilitas dan fasilitas transportasi
4. Tenaga kerja
5. Ketersediaan utilitas
6. Harga tanah dan gedung
7. Kondisi geografis wilayah
8. Tingkat polusi
Berdasarkan  parameter  di  atas,  didapatkan  dua  alternatif pendirian  lokasi  pabrik  yaitu  Provinsi  Riau,  Kabupaten Kampar dan Provinsi Kalimantan Barat, Kabupaten Sanggau. Berdasarkan  dua  opsi  tersebut,  dilakukan  pembobotan menggunakan  metode Analytical  Hierarchy  Process pada software  “Expert  Choice”  dan  dipilihlah  Provinsi  Riau, Kabupaten Kampar sebagai berdirinya lokasi pabrik.

## III. SELEKSI DAN URAIAN PROSES
Masalah  utama  dalam  pembuatan  surfaktan  SLS  dari bahan baku lignin adalah memisahkan lignin murni dari zat-
Gambar 4.  Grafik Break Event Point.
Tabel 7. Neraca Massa Komponen Massa Masuk (Kg/hari) Massa Keluar (Kg/hari) Lignin 2.378,97 - H 2 O 321.363,21 -
C 2 H 5 OH 50.940,14
- NH 4 OH 12.083,65 - H 2 SO 4 424,431 - NaOH 475,79 - NaHSO3 2.378,97 - CH3OH 313.42 - Produk - 7.575,97 Limbah - 417.168,45 Rp0,0 Rp10,0 Rp20,0 Rp30,0 Rp40,0 Rp50,0 Rp60,0 Rp70,0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Bi ay a Bi ll io n s Kapasitas biaya tetap (FC) pengeluaran total (FC+SVC+VC) penjualan total (S) BEP = 40% Tabel 8.
Neraca Panas Komponen Panas Masuk (Kg/hari) Komponen Panas Keluar (Kg/hari) Lignin 733,25 Produk SLS 14.011,26 H 2 O 272.133,36 WWTP 157.084.779,8 C 2 H 5 OH 27.974,88 Steam Condensate 123.647.835,6 NH 4 OH 5.906,89 Air Pendingin 19.287.737.374,56 Air Proses 3.446.144,18 Udara 52.707,46 Low Pressure Steam 544.112.343,20 - - Air Pendingin 6.443.764.545,30 - - Udara 49.778,29 - - <∆Hr> 12.576.857.149,33 - - Total 19.568.536.708 Total 19.568.536.708
zat  pencemar.  Untuk  mencapai  isolat  lignin,  diperlukan proses  pengendapan  dan  pencucian  berulang-ulang.  Setelah isolat  lignin  didapatkan,  langkah  selanjutnya  adalah mereaksikannya dengan natrium bikarbonat untuk membentuk surfaktan SLS.
Pemilihan  metode  presipitasi  asam  dengan  asam  sulfat didasarkan  pada  efektivitasnya  dalam  mengendapkan  lignin dari  black  liquor,  sehingga  menghasilkan  produk  surfaktan SLS sesuai dengan Tabel 4. Metode ini dipilih karena bahan baku yang digunakan relatif murah dan menghasilkan yield lignin yang cukup tinggi, mencapai 90%.

## A. Pengendapan dengan Presipitasi Asam
Pada  tahap  pre-treatment  dalam  pembuatan  Surfaktan Sodium Lignosulfonate dari  lignin, bahan baku yang terdiri dari  H 2 O,  C 2 H 5 OH,  NH 4 OH,  dan  lignin  dipindahkan  dari tangki  penampungan  feed  menggunakan  pompa  untuk dilakukan  proses  evaporasi  dengan  Multiple  Effect Evaporator.  Proses  evaporasi  ini  bertujuan  mengurangi kandungan air menjadi sekitar 30%. Selanjutnya, bahan baku dimasukkan  ke  dalam  tangki  pengasaman  dan  ditambahkan H 2 SO 4 20% untuk menyebabkan presipitasi dan memperoleh isolat  lignin.  Setelah  itu,  lignin  yang  sudah  terpisah  dalam bentuk  padatan  dipisahkan  dari  larutan  menggunakan sentrifus.  Hasil  pemisahan  adalah  lignin  cake  dan  filtrat. Lignin  cake  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  reaktor sulfonator  setelah  disimpan  dalam  tangki  penyimpanan sementara.

## B. Reaktor Sulfonasi
Sulfonasi  lignin  merupakan  reaksi  untuk  pembuatan Sodium  Lignosulfonat  (SLS)  dengan  cara  menambahkan gugus  sulfat  seperti  asam  sulfat,  oleum,  natrium  bisulfit (NaHSO 3 ), atau natrium thiosulfat ke dalam senyawa lignin. Tujuannya  adalah  untuk  mengubah  sifat  hidrofobik  lignin menjadi  SLS  yang  lebih  hidrofilik  dan  polar,  sehingga berperan sebagai  surface active agent  atau surfaktan. Untuk meningkatkan  kemurnian  SLS,  katalis  NaOH  ditambahkan sebagai  pengatur  pH,  sehingga  penggunaan  NaHSO 3 berlebihan  dapat  dihindari.  Reaksi  sulfonasi  lignin  menjadi SLS menggunakan katalis NaOH, di mana gugus lignin akan berubah menjadi Kuinon metida dan kemudian menjadi SLS. Penambahan  NaOH  bertujuan  untuk  menjaga  pH  dalam kondisi  basa,  mengurangi  penggunaan  berlebihan  NaHSO 3 , dan  menghindari  endapan  NaHSO 3 yang  tidak  bereaksi dengan menggunakan metanol. Dengan demikian, penggunaan NaOH dapat  mengurangi  penggunaan NaHSO 3 yang berlebihan.

## C. Uraian Proses
Tahap  pertama  adalah  pre-treatment  yang  merupakan langkah  awal  dalam  pembuatan  Surfaktan  Sodium Lignosulfonate dari  lignin. Pada tahap ini, feed yang terdiri terutama  dari  H2O  dengan  sedikit  C2H5OH,  NH4OH,  dan lignin  dipompa  dari  tangki  penampungan  feed  (F-110) menuju  Multiple  Effect  Evaporator  untuk  mengurangi kebutuhan  steam.  Proses  evaporasi  ini  mengurangi kandungan  H2O  hingga  tersisa  sekitar  30%.  Pada  effect pertama  (V-110),  kondisi  operasi  mencakup  suhu  123.29ºC dan tekanan 2.06 atm, effect kedua (V-120) suhu 94.61ºC dan tekanan 0.8 atm, serta effect ketiga (V-130) suhu 66.93ºC dan tekanan 0.13 atm. Selanjutnya, bahan baku dipindahkan ke
tangki  pengasaman  (M-210)  dengan  menggunakan  pompa (L-110)  dan  di  dalamnya  ditambahkan  H2SO4  20%  untuk menyebabkan  presipitasi  yang  menghasilkan  isolat  lignin. Tangki  pengasaman  (M-210)  dioperasikan  pada  suhu  80ºC dan  tekanan  1  atm.  Setelah  itu,  isolat  lignin  dipompakan dengan  pompa  (L-210)  menuju  sentrifus  (H-210)  untuk dipisahkan  menjadi  lignin  cake  dan  filtrat,  yang  terdiri  dari larutan H2O dan H2SO4.
Tahap  selanjutnya  adalah  sulfonasi,  dimana  lignin  isolat dari  tangki penyimpanan sementara (F-210) dimasukkan ke dalam  reaktor  sulfonator  (R-310)  menggunakan  belt conveyor  (J-212).  Reaktor  sulfonator  (R-310)  berfungsi untuk  mereaksikan  lignin  isolat  dengan  NaHSO3  30% dengan  perbandingan  tertentu  untuk  menghasilkan  sodium lignosulfonat (SLS) dengan konversi 89% mol. Penambahan NaOH 20% dilakukan untuk mengatur pH dan menurunkan energi  aktivasi  reaksi.  Kondisi  operasi  pada  reaktor sulfonator  (R-310)  adalah  pH  7,  suhu  95ºC,  dan  tekanan  1 atm, dengan reaksi berlangsung selama 3 jam.
Setelah  proses  sulfonasi  selesai,  SLS  diangkut  ke  tangki penyimpanan  sementara  (F-310)  untuk  menjaga  kelancaran aliran. Selanjutnya, dilakukan metanasi pada tangki metanasi (M-310)  dengan  penambahan  metanol  (CH3OH)  untuk memurnikan  SLS  dari  sisa  NaHSO3.  Pemisahan  SLS  dari CH3SO3Na  yang  terbentuk  dilakukan  di  sentrifus  (H-310). Filtrat  yang  terdiri  dari  SLS,  H2O,  NaOH,  dan  lignin dipompakan menggunakan pompa (L-313) menuju evaporator (V-410) untuk  mengurangi  kandungan H2O dan mendapatkan  SLS  yang  lebih  murni  dan  pekat.  Kondisi operasi pada evaporator (V-410) adalah 100.19ºC dan 1 atm.
Selanjutnya,  SLS  berbentuk  cair  dimasukkan  ke  dalam fluidized  bed  dryer  (B-410)  untuk  mengubahnya  menjadi bubuk.  Pada  tahap  ini,  SLS  dicampur  dengan  udara  kering bersuhu  130ºC  dengan  kelembaban  rendah.  Setelah  itu, bubuk  SLS  dihaluskan  menggunakan  hammer  mill  (C-410) dan di-screening  pada screener (H-411) untuk mendapatkan ukuran SLS yang sesuai spesifikasi produk. SLS yang sesuai spesifikasi  disimpan  dalam  tangki  penyimpanan  produk  (F- 410) sebelum dilakukan pengemasan dan penyimpanan pada storage house.

## IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

## A. Neraca Massa
Pabrik  surfaktan  SLS  dari  lignin  mengggunakan  jumlah bahan  baku  yang  mencapai  377.614,08  kg/hari.  Untuk mendukung  berjalannya  proses  produksi,  berbagai  macam bahan  pendukung  diperlukan  dalam  jumlah  besar.  Di antaranya,  H2SO4  untuk  proses  presipitasi  dibutuhkan dengan  jumlah  sebanyak  424,431  kg/hari,  NaHSO3  dan NaOH  sebagai  reaktan  pada  reaktor  dibutuhkan  dengan jumlah  sebesar  2.378,97  kg/hari  dan  475,79  kg/hari, kebutuhan  H2O  dibutuhkan  sejumlah  9.151,89  kg/hari. Dalam  proses  pemurnian  produk,  CH3OH  dengan  jumlah sebesar 313.42 kg/hari. Dengan memadukan berbagai bahan baku  dan  bahan  pendukung,  pabrik  mampu  menghasilkan surfaktan  SLS  sebanyak  7.575,97  kg/hari  dengan  tingkat kemurnian mencapai  87%. Informasi  rinci mengenai  neraca massa masuk dan keluar dari proses ini dapat ditemukan pada Tabel 5.

## B. Neraca Energi
Pabrik surfaktan SLS dari lignin ini membutuhkan steam sebagai  pemanas.  air  pendingin,  udara  kering  dan  listrik. Diperlukan steam untuk  menunjang  kebutuhan  panas peralatan  sebanyak  198.290,225  kg/hari.  Jumlah  Air pendingin  digunakan  dalam  peralatan  sebagai  pendingin, dalam  sehari  membutuhkan  air  pendingin  sebanyak 17.080.886,8  kg.  Kebutuhan  udara  kering  perhari  sejumlah 6.906,264  kg/hari.  Listrik  berfungsi  untuk  mengoperasikan unit  pompa  dan  beberapa  alat  lainnya  dengan  daya  yang dibutuhkan  5.970,81  kWh/hari.  Detail  kebutuhan  panas masuk dan keluar dapat dilihat pada Tabel 6.

## V. ANALISA EKONOMI
Analisa  ekonomi  merupakan  sesuatu  hal  yang  perlu  di perhatikan  yang  berfungsi  sebagai  parameter  kelayakan berdirinnya  sebuah  pabrik.  Macam-macam  parameter  yang digunakan  untuk  ekonomi  yaitu  Pay  Out  Time  (POT),  Net Present  Value  (NPV),  Break  Even  Point  (BEP),  dan sensitifitas (Analisa kepekaan).

## A. Asumsi-asumsi
Analisis ekonomi dilakukan dengan menggunakan metode arus  kas  yang  didiskontokan.  Yaitu  arus  kas,  nilainya perkiraan  nilai  arus  kas  saat  ini.  Nilai-nilai  asumsi  yang digunakan dalam evaluasi ini adalah sebagai berikut : Modal investasi dari modal sendiri 40% dan modal pinjaman bank 60%
Bunga bank peminjaman yang digunakan sebesar 7,90%.
1. Laju inflasi yang diasumsikan terjadi di Indonesia adalah 4%.
2. Pengambalian modal pinjaman dalam 10 tahun
3. Nilai tukar rupiah (1 USD): Rp. 14.853,00
4. Lama  konstruksi  selama  3  tahun,  dengan  tahapan produksi tahun pertama 40% dan meningkat tiap tahunnya sebesar 20%.
5. Umur pabrik selama 25 tahun.

## B. CAPEX dan OPEX
Capital Expenditures (CAPEX) merupakan investasi awal yang  harus  dilakukan  oleh  perusahaan  untuk  membangun pabrik atau infrastruktur. Sementara itu, Operating Expenses (OPEX)  adalah  biaya-biaya  yang  terjadi  secara  rutin  dan berkala oleh perusahaan dalam menjalankan operasionalnya dari waktu ke waktu.
1) Capital Expenditures (CAPEX)
Dalam perhitungan ini, CAPEX memiliki nilai yang sama dengan  investasi  tetap  (FCI)  dengan  menghitung  aset  yang paling  penting  perusahaan.  Aset  terpenting  dari surfaktan SLS  ini  berasal  dari  teknologi  yang  digunakan  sebesar Rp95.013.326.653,9.

## 2) Operating Expenses (OPEX)
Pada  perhitungan  OPEX  nilainya  sama  dengan  nilai  dari Total Production Cost yang meliputi Direct Production Cost, Fixed  Cost,  Plant  Overhead  Cost,  General  Expenses, dan Manufacturing  Cost. Nilai  OPEX  pabrik surfaktan SLS  ini adalah Rp64.166.737.917,9.
C. Faktor Kelayakan Pendirian Pabrik
Kelayakan pendirian pabrik surfaktan SLS ini ditinjau dari
beberapa hal  antara lain Net  Present  Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Pay Out Time (POT), dan Break Even Point (BEP).

## 1) Net Present Value (NPV)
Net  Present  Value  (NPV)  adalah  selisih  antara  Present Value dari investasi dengan nilai sekarang dari penerimaan- penerimaan  kas  bersih  di  masa  yang  akan  datang.  Untuk menghitung  nilai  sekarang  perlu  ditentukan  tingkat  bunga yang  relevan.  Berdasarkan  perhitungan,  nilai  modal ditentukan  Rp229.872.875.526  dengan  WACC  6,38%.  Net Present  Value yang diperoleh bernilai  positif (NPV>0). Hal ini  menunjukakan  bahwa  proyek  akan  menguntungkan perusahaan apabila didirikan

## 2) Internal Rate of Return (IRR)
Internal  Rate  of  Return  (IRR)  merupakan  tingkat  bunga tertentu di mana seluruh penerimaan diharapkan mencukupi untuk  menutup  seluruh  pengeluaran  modal.  Dalam perhitungannya,  nilai  i  (discount  factor)  ditetapkan  sebesar 25,20%,  yang  melebihi  suku  bunga  deposito  bank  sebesar 2,01%  per  tahun.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  investasi tersebut lebih menguntungkan daripada menempatkan modal di bank.
Selain itu, IRR dapat berubah berdasarkan berbagai faktor, yang  disebut  sebagai  sensitivitas  IRR.  Sensitivitas  IRR digunakan  untuk  menganalisis  dampak  perubahan  faktor- faktor tertentu, seperti harga bahan baku dan harga produk, terhadap  tingkat  IRR.  Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa harga produk dan modal usaha memiliki pengaruh signifikan terhadap fluktuasi IRR. Namun, harga bahan baku cenderung tidak berpengaruh atau secara relatif stabil terhadap IRR.
3) Pay Out Time (POT),
Pay  Out  Time adalah  waktu  yang  diperlukan  untuk mencapai titik balik investasi di mana arus kas masuk sudah melebihi  total  biaya  investasi  awal  (CAPEX).  Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan bahwa pabrik ini memerlukan waktu 7 tahun untuk mengembalikan modal yang  diinvestasikan.  Waktu  pengembalian  tersebut  masih kurang  dari  setengah  usia  ekonomis  pabrik,  sehingga  dapat disimpulkan  bahwa  pabrik  ini  layak  untuk  didirikan, berdasarkan  pertimbangan Net  Present  Value (NPV). Artinya,  investasi  dalam  pendirian  pabrik  ini  diharapkan menghasilkan  keuntungan  yang  positif  dan  berkelanjutan dalam jangka waktu yang lebih lama.
4) Break Event Point (BEP)
Perhitungan Break  Even Point dilakukan untuk mengetahui kapasitas produksi pabrik dimana biaya produksi total sama dengan hasil penjualan. Berdasarkan perhitungan yang  dilakukan,  didapatkan  nilai  BEP  sebesar  40%  atau jumlah produksi sebesar 2.500 ton/tahun. Grafik BEP tertera pada Gambar 4
Gambar 4.  Grafik Break Event Point
VI. ASPEK SOSIAL DAN LINGKUNGAN
A. Aspek Sosial
Pendirian  suatu  pabrik  memiliki  dampak  sosial  yang signifikan. Secara ekonomi, pabrik memberikan peningkatan pendapatan keluarga, mengubah pola nafkah masyarakat, dan menciptakan  kesempatan  kerja,  mengurangi  pengangguran,
serta menyediakan sarana dan prasarana bagi masyarakat dan pemerintah. Selain itu, pabrik juga menggali, mengatur, dan menggunakan sumber daya alam secara efisien, meningkatkan perekonomian pemerintah baik lokal maupun regional,  dan  mendorong  pengembangan  daerah  dengan pemerataan  pembangunan  di  daerah  tertentu.  Pendirian pabrik  juga  berkontribusi  dalam  meningkatkan  Produk Domestik  Regional  Bruto  (PDRB)  dan  Pendapatan  Asli Daerah  (PAD),  serta  mengurangi  kebutuhan  impor  dengan produksi lokal.

## B. Aspek Lingkungan
Pendirian pabrik dan industri dapat menyebabkan berbagai dampak  negatif  terhadap  lingkungan.  Salah  satunya  adalah berkurangnya  lahan  hutan  karena  lahan  yang  sebelumnya dilindungi  berubah  menjadi  kawasan  industri  atau  pabrik. Selain itu, pabrik juga menyebabkan pencemaran lingkungan seperti polusi udara akibat asap pabrik yang mengandung gas beracun  dan  berpotensi  menyebabkan  berbagai  penyakit pernapasan dan jantung pada manusia. Pencemaran air juga terjadi  karena  pembuangan  limbah  industri  yang  tidak terkontrol, mengkontaminasi saluran air dan membahayakan kehidupan lingkungan di sekitarnya. Selain itu, limbah pabrik dapat  merusak  kesuburan  tanah,  menyebabkan  kontaminasi pada  makanan  yang  dikonsumsi,  dan  mengganggu produktivitas tanaman, serta berpotensi menyebabkan kanker pada  manusia  yang  terpapar.  Semua  dampak  ini  harus menjadi  perhatian  serius  bagi  pabrik  dan  industri  untuk mengadopsi praktik yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.

## VII. KESIMPULAN
Hasil  analisis  pra-desain  dan  tinjauan  terhadap  pabrik lainnya  menyimpulkan  bahwa  Pabrik  Surfaktan  SLS  dari Lindi  Hitam  akan  menggunakan  sistem  semibatch  dengan jangka waktu operasional selama 330 hari kerja setiap tahun, dan kapasitas produksi sebesar 2.500 ton per tahun. Dari segi ekonomi,  pabrik  ini  menunjukkan  Internal  Rate  of  Return (IRR)  sebesar  25,20%,  Pay  Out  Time  (POT)  7  tahun,  dan Break  Even  Point  (BEP)  sebesar  40%.  IRR  yang  diperoleh menandakan  keunggulan  investasi  jangka  panjang  yang memiliki  nilai  lebih  besar  daripada  bunga  deposito  bank. Selain  itu,  analisis Net  Present  Value (NPV)  perusahaan selama  periode  25  tahun  juga  menunjukkan  nilai  positif. Dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik surfaktan sodium lignosulfonate  dari  bahan  baku  lignin  adalah  layak  untuk dilakukan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] J.  ,  B.  L.  L.  &  S.  A.  K.  Gargulak,  “Ammoxidized  Lignosulfonate Cement Dispersant,” US 6,238,475 B1, May 29, 1999
[2] F.  Flider,  “Commercial  considerations  and  markets  for  naturally derived  biodegradable  surfactants,” Inform ,  vol.  12,  no.  12,  pp. 1161–1164, 2001.
[3] S. Ismiyati, “Pembuatan natrium lignosulfonat berbahan dasar lignin isolat  tandan  Kosong  Kelapa sawit:  Identifikasi  dan  uji  kenerjanya sebagai  bahan  pendispersi,” Jurnal  Teknologi  Industri  Pertanian , vol. 19, no. 1, pp. 25–29, 2008.
[4] M.  S.  Peters and  K.  D, Timmerhaus,  Plant  Design  Economics  For Chemical Engineers , 5th ed., vol. 4. New York: McGraw-Hill, 1991.