## PRODUKSI DAN FORMULASI SURFAKTAN BERBASIS METIL ESTER SULFONAT DARI MINYAK BIJI KARET UNTUK APLIKASI ENHANCHED OIL RECOVERY (EOR) (STUDI KASUS : LAPANGAN KARBONAT, PRABUMULIH, SUM-SEL)
1 Hersa Rizki Rakhmatullah*, 2 Helzan Davitsyah
\
1 Teknik Analisis Laboratorium Migas, Politeknik Akamigas Palembang N
2 Teknik Eksplorasi dan Produksi Migas, Politeknik Akamigas Palembang Politeknik Akamigas Palembang *hersarizkir@gmail.com

## Abstrak
Salah  satu  usaha  untuk  meningkatkan  recovery  minyak  dari  suatu  reservoir  adalah  dengan  menginjeksikan surfaktan.  Penggunaan  surfaktan  dimaksudkan  untuk  menurunkan  tegangan  antar-muka  (interfacial  tension) antara  minyak  dan  air  sehingga  mampu  membawa  minyak  keluar  dari  pori-pori  batuan  reservoir.  Hal  ini merupakan peluang yang sangat baik untuk mengembangkan jenis surfaktan berbasis minyak nabati yaitu dari minyak  biji  karet.  Menurut data  Direktorat  Jendral  Perkebunan  tahun 2013,  Indonesia  merupakan  salah  satu negara yang memiliki luas areal perkebunan karet terbesar di dunia namun sejauh ini biji karet masih terbuang percuma  sebagai  limbah.  Biji  karet  mengandung  minyak  nabati  yang  dapat  dikembangkan  menjadi  surfaktan metil ester sulfonat (MES). Dikarenakan formasi karbonat yang akan diuji, maka formulasi surfaktan berbasis MES terbaik untuk aplikasi Enhanched Oil Recovery (EOR) pada formasi ini adalah formula dengan komposisi surfaktan  MES  0,3%,  Na2CO3  0,3%  dan  salinitas  15.000  ppm.  Pada  penelitian  ini  formulasi  surfaktan ditambahkan  kedalam  sampel  reservoir  karbonat  yang  diambil  di  Prabumulih  dengan  membuat  konsentrasi dari  formulasi  surfaktan  dan  sampel  reservoir  yaitu  5%,  10%,  15%  dan  blanko.  Formula  surfaktan  berbasis MES  terbaik  untuk  diaplikasikan  pada  industri  perminyakan  lapangan  karbonat  adalah  formula  surfaktan dengan komposisi dosis 15%.
Kata Kunci : Produksi MES, Enhanched Oil Recovery (EOR) , lapangan karbonat.

## Abstract
One of the ways in improving oil recovery from a reservoir is by injecting surfactant. The use of surfactant is intended to decrease the interfacial tension between oil and water in order to bring the oil out of the pore stones of the reservoir. It is a good chance to develop the kind of vegetable oil based surfactant which is from rubber seed  oil.  According  to  the  data  of  the  Directorate  General  of  Plantation  year  2013,  Indonesia  is  one  of  the countries which have the largest rubber plantation in the world. Yet, rubber seed is wasted so far. Rubber seed contains vegetable oil which can be developed into methyl ester sulfonate based surfactant (MES). Due to the carbonate formation that will be tested, hence, the best formulation of MES based surfactant for Enhanced Oil Recovery  (EOR)  application  in  this  formation  is  a  formula  with  MES  based  surfactant  composition  of  0.3%, Na2CO3  0.3%  and  salinity  15.000  ppm.  In  this  particular  study,  surfactant  formula  is  added  into  carbonate reservoir  sample  taken  from  Prabumulih  by  creating  concentration  from  surfactant  formula  and  reservoir sample  as  much  as  5%,  10%,  15%  and  blank.  The  best  MES  based  surfactant  formula  to  be  applied  on  oil industry of carbonate field is the surfactant formula with 15% dosage composition.
Key Words : MES Production, Enhanced Oil Recovery (EOR), carbonate field.

## 1. PENDAHULUAN
Sisa  minyak  bumi  di  dalam  reservoir  pada proses  produksi  dengan  menggunakan  tenaga pendorong  alamiah  ( primary  recovery )  yang  tidak dapat diproduksi berkisar antara 60-70% dari volume minyak  mula-mula.  Setelah  reservoir  dengan  tenaga pendorong alamiah ( primary recovery ) dan secondary  recovery sudah  tidak  dapat  mendorong
minyak  untuk  naik  ke  permukaan,  maka  untuk memproduksi  sisa  minyak  yang  tertinggal  perlu diterapkan  metode  peningkatan  perolehan  minyak tahap  lanjut  yang  dikenal  dengan  istilah Enhanched Oil Recovery (EOR) (Lake,1987). Salah satu  metode EOR  yang  digunakan  yaitu  injeksi  kimia  dengan menggunakan  surfaktan  (Taber et  al. ,  1997).  Injeksi surfaktan merupakan salah satu cara untuk menguras
sisa minyak yang masih tertinggal di dalam reservoir dengan  cara  menginjeksikan  suatu  zat  aktif  kedalam reservoir , sehingga dapat mengurangi tegangan antar muka  minyak-air  yang  terperangkap  dalam  pori-pori batuan reservoir . Agar dapat menguras  minyak  yang masih  tersisa  secara  optimal,  maka  diperlukan  jenis surfaktan  yang  sesuai  dengan  kondisi  air  formasi reservoir serta  jenis  batuan reservoir itu  sendiri. Selama  ini  surfaktan  yang  umum  digunakan  pada industri  perminyakan  merupakan  surfaktan  berbasis petroleum. Sifat beberapa surfaktan berbasis petroleum adalah tidak tahan pada air formasi dengan tingkat  salinitas  dan  suhu  tinggi,  sementara  sumur- sumur  minyak  Indonesia  sebagian  besar  memiliki karakteristik  salinitas  hingga  40.000  ppm  dan  suhu 60-120°C.  Hal  ini  merupakan  peluang  yang  sangat baik  untuk  mengembangkan  jenis  surfaktan  lokal berbasis  minyak  biji  karet  terutama  untuk  wilayah Sumatera Selatan.
Salah  satu  jenis  surfaktan  yang  potensial untuk  dikembangkan  yaitu  surfaktan  metil  ester sulfonat (MES) berbasis minyak nabati dari biji karet. Surfaktan  MES  memungkinkan  untuk  diaplikasikan pada industri perminyakan mengingat surfaktan MES memiliki  kelebihan  dibandingkan  surfaktan  berbasis petrokimia  (linier  alkilbenzen  sulfonat,  LAS) diantaranya:  bersifat  terbarukan,  mudah  didegradasi ( good  biodegradability )  (Roberts,  2008),  biaya produksi  lebih  rendah  (sekitar  57%  dari  biaya produksi surfaktan LAS), karakteristik disperse  yang baik,  sifat  detergensi  yang  baik  terutama  pada  air dengan  tingkat  kesadahan  yang  tinggi  ( hard  water ) (Watkins,  2001),  pada  konsentrasi  MES  yang  lebih rendah  daya  deterjensinya  sama  dengan  petroleum sulfonat  (Matheson  di  dalam  Spitz,  1996).  Untuk keperluan EOR diperlukan formula dengan persyaratan  yang  lebih  khusus  meliputi  : ultralow interfacial  tension (<10-2  dyne/cm),  kompatibel dengan air formasi dan stabil terhadap suhu reservoir dan salinitas tinggi, pH berkisar 6 – 8, memiliki fasa III  (fasa  tengah)  atau  fasa  II  (atas),  dan oil  recovery incremental berkisar  15  -  20% original  oil  in  place (OOIP)  (Pithapurwala et  al .,  1986).  Bila  surfaktan mempunyai ultralow  interfacial  tension (<10-2 dyne/cm)  dapat  diduga  mampu  meningkatkan oil recovery sekitar 10-20% (Aczo, 2006). Dilihat dari komposisi kimia yang terkandung  dalam  minyak  biji  karet    mengandung olein  sebesar  39,45  %  yang  hampir  mendekati  nilai olein dari minyak kelapa sawit sebesar 40,7 %. Untuk saat  ini  MES  dari  minyak  kelapa  sawit  sudah digunakan untuk kegiatan EOR di beberapa lapangan migas di Indonesia. Melihat perbandingan komposisi kimia  tersebut  maka  memberi  peluang  besar  untuk mengembangkan  MES  berbasis  minyak  biji  karet yang  selama  ini  hanya    menjadi  limbah.  Surfaktan MES  merupakan  surfaktan  anionik  dengan  struktur umum  RCH(CO2Me)SO3,  dihasilkan  melalui  proses sulfonasi  metil  ester  asam  lemak  (RCH2CO2Me) (Roberts et  al. ,  2008;  Watkins,  2001)  dengan
alternatif  pereaksi  yang  dapat  digunakan  asam  sulfat (H2SO4),  oleum  (larutan  SO3  di  dalam  H2SO4), Sulfur  trioksida  (SO3),  NH2SO3H,  dan  ClSO3H (Hambali,  2009).  Untuk  menghasilkan  kualitas produk  MES  terbaik,  beberapa  perlakuan  penting yang  harus  dipertimbangkan  adalah  rasio  mol,  suhu reaksi,  konsentrasi  grup  sulfonat  yang  ditambahkan, waktu  netralisasi,  jenis  dan  konsentrasi  katalis,  pH dan  suhu  netralisasi  (Foster,  1996),  tergantung aplikasi produknya.
Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini bertujuan  untuk  menghasilkan  surfaktan  MES berbasis  minyak  biji  karet  sebagai  solusi  chemical injection dalam EOR  yang baru dan terbarukan serta memformulasikan  komposisi  surfaktan  yang  optimal sesuai dengan kondisi reservoir.

## II. METODOLOGI

## 2.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  laboratorium Politeknik  Akamigas  Palembang  yang  berlokasi  di Politeknik  Akamigas  Palembang,  Plaju  Palembang selama 15 Agustus 2016 hingga 27 November 2016.

## 2.2 Bahan dan Alat Penelitian
Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah olein minyak biji karet, KOH, metanol, NaCl, Aquadest,  Na2CO3,  H2SO4,  dan  bahan  kimia  untuk analisa  lainnya.  Peralatan  yang  digunakan  yaitu magnetic  stirrer , hot  plate , beaker  glass ,  spatula, corong pemisah, gelas ukur, thermometer,
Erlenmeyer,  Pengaduk  gelas,  penangas,  neraca analitik  digital,  saringan,  ember,  wajan,  kompor  gas, serta  alat-alat  gelas  dan  alat-alat  untuk  analisis lainnya.

## 2.3 Tahap Penelitian
Tahapan penelitian dilakukan sebagai berikut : penyiapan bahan baku metil ester dari olein minyak biji karet, proses transesterifikasi menggunakan reaktor berbasis katalis KOH, Pembuatan  Metil  Ester  Sulfonat,  formulasi  surfaktan dan  uji  kinerja  formulasi  surfaktan  didalam  reaktor sesuai dengan kondisi reservoir lapangan karbonat.

## 2.4  Penyiapan  bahan  baku  metil  ester  dari  olein minyak biji karet
Pada tahap ini proses penyiapan bahan baku metil ester dari olein minyak biji karet menggunakan proses hidrolisa, proses hidrolisa ini biji karet terlebih dahulu  dipisahkan  dari  cangkangnya  dan  kemudian dipotong  tipis-tipis  lalu  dijemur  sampai  biji  karet kering  tujuannya  untuk  menghilangkan  kadar  asam sianida  (HCN)  yang  terkandung  dalam  biji  karet. Setelah  itu  biji  karet  yang  sudah  kering  dihaluskan sampai mengeluarkan minyak.
Biji karet yang sudah halus dan mengeluarkan  minyak  di  masukkan  kedalam  panci dan  di  campurkan  dengan  air  sekitar  1,5  liter. Kemudian  dipanaskan  dengan  temperatur  120°C.
Proses ini berlangsung  selama 3 jam atau sampai air didalam  wajan  kering  dan  memisahkan  ampas  biji karet  dan  minyal.  Endapkan  minyak  biji  karet  yang ada  didalam  wajan.  Kemudian  ambil  dan  tampung minyak  kedalam  botol.  Olein  minyak  biji  karet  yang dihasilkan  kemudian  dianalisis  sifat  fisiko  kimianya, meliputi  :  Bilangan  iod,  bilangan  penyabunan, bilangan asam dan asam lemak bebas.

## 2.5  Proses  Transesterifikasi  menggunakan  reaktor berbasis katalis KOH
Pada proses transesterifikasi, metanol ditambahkan  sebanyak  15%(v/v)  dari  total  bahan baku  olein  biji  karet  yang  hendak  diproses  dan dicampurkan  dengan  KOH  1%  hingga  membentuk larutan  metoksida.  Kemudian  minyak  biji  karet  dan larutan metoksida dicampurkan pada reactor transesterifikasi.  Proses  transesterifikasi  berlangsung selama  1  jam,  pada  suhu  60°C  dengan  pengadukan. Selanjutnya dilakukan proses pemisahan berdasarkan berat  jenis  untuk  memisahkan  antara crude metil ester  dan  gliserol  yang  dihasilkan  dan  kemudian dilakukan proses pencucian  menggunakan air  hangat 30%  (v/v)  dari  total crude metil  ester  yang  hendak dimurnikan,  sebanyak  tiga  kali.  Terakhir  dilakukan pengeringan  untuk  mereduksi  kandungan  air  dan metanol yang masih terkandung pada metil ester hasil pencucian  sehingga  dihasilkan  metil  ester  murni. Metil  ester  yang  dihasilkan  selanjutnya  dianalisis sifat  fisiko  kimianya,  meliputi  :  bilangan  asam, bilangan  iod,  bilangan  penyabunan,  densitas,  dan kadar ester.

## 2.6 Pembuatan Metil Ester Sulfonat
Disiapkan  seperangkat  alat  refluks,  yaitu labu  leher  tiga  dan  beralas  bulat,  pendingin  bola, thermometer,  penutup  leher  labu,penangas  minyak dan hot  plate  stirrer .  20  mL  metil  ester  olein  dan mangetik stirrer dimasukkan kedalam labu. Dilakukan  pemanasan  100-120°C  dan  pengadukan, selanjutnya  diteteskan  asam  sulfat  (98%)  sampai volume  8  mL.  Proses  reaksi  ini  berjalan  selama  1 jam.
Proses  pemurnian  MES  dilakukan  dengan menambahkan  metanol  20%  (v/v)  kedalam  MES yang telah terbuat kemudian di netralisasi menggunakan  20%  NaOH  dengan  suhu  reaksi  55°C dan diaduk menggunakan magnetic stirrer hingga pH mencapai 7.

## Formulasi Surfaktan
Surfaktan MES yang telah dibuat, digunakan  sebagai  bahan  baku  dalam  proses formulasi  surfaktan.  Aditif  yang  diguanakan  adalah Na2CO3  dan  NaCl.  Kedua  aditif  ini  dicampurkan dengan formula yaitu :
a. Penentuan  salinitas  optimal  dilakukan  pada konsentrasi  surfaktan  MES  0,3%  dengan  variasi salinitas  air  injeksi  0  dan  15.000  ppm,.  Analisis
yang  dilakukan  meliputi  perendaman,  densitas dan pH.
b. Pemilihan  alkali  dilakukan  untuk  menentukan jenis dan konsentrasi alkali terbaik yang mampu memberikan penurunan nilai tegangan antarmuka terendah ditandai  dengan % recovery minyak-air  yang  terbesar.  Pada  tahapan  ini digunakan  alkali  yaitu  Na2CO3,  dengan  variasi konsentrasi 0 dan 0,3 %. Analisis yang dilakukan meliputi perendaman, pH dan densitas.

## III. HASIL DAN ANALISIS
3.1  Penyiapan  bahan  baku  metil  ester  dari  olein minyak biji karet
Olein merupakan  bahan  baku  dalam pembuatan surfaktan MES berbasis minyak biji karet. Untuk  mendapatkan  olein  terdapat  berbagai  metode produksi olein minyak biji karet, salah satunya adalah dengan  proses  hidrolisa  yang  digunakan  dalam penelitian  ini.  Berikut  adalah  data  hasil  hidrolisa dengan  perlakuan  penambahan  volume  air  yang berbeda,  percobaan  I  perbandingan  air  dengan  biji karet  yang  telah  di  preparasi  2  :  1,  sedangakan percobaan  II  perbandingannya  adalah  1:1.  Berikut adalah Grafik perbandingan volume olein minyak biji karet terhadap lama waktu hidrolisa.
Gambar 2.1. Perbandingan volume olein minyak biji karet terhadap lama waktu hidrolisa

## Proses  Transesterifikasi  menggunakan  reaktor berbasis katalis KOH
Setelah  didapatkan  olein  minyak  biji  karet tahap  selanjutnya  adalah  mengesterifikasi  Olein  biji karet  menjadi  ME  Olein.  Setelah  didapatkan  ME Olein  dilanjutkan  dengan  proses  transesterifikasi yang  bertujuan  untuk  untuk  mengubah  suatu  bentuk ester menjadi bentuk ester lainnya melalui pertukaran gugus  alkoksi.  Dengan  adanya  katalis  (baik  asam ataupun  basa  kuat)  dapat  mempercepat  tercapainya kesetimbangan. Berikut adalah grafik hasil transesterifikasi.
0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 Li te r ( l) Waktu (menit) Percobaan I Percobaan II
Gambar 2.2. Hasil produksi FAME (Faty Acid Metil Ester) sesuai dengan volume bahan baku olein minyak biji karet

## 3.2 Pembuatan Metil Ester Sulfonat
Dari  FAME  yang  diproduksi  pada  proses transesterifikasi, proses selanjutnya adalah mengubah FAME  menjadi  Metil  Ester  Sulfonat.  Metode  yang digunakan dalam proses sulfonasi pada penelitian ini adalah  dengan  metode  baking.  Dimana  pada  metode ini FAME direaksikan dengan H2SO4 (98%). Berikut adalah  hasil  proses  sulfonasi  menggunakan  metode baking dengan  hasil  akhir  MES  berbentuk  padatan dan memiliki pH 3.
Gambar 2.3. Hasil sulfonasi pembuatan Metil Ester Sulfonat

## Formulasi dan Pengujian Surfaktan
MES  yang  telah  dibuat  dalam  proses sulfonasi selanjutnya akan diformulasikan menggunakan  aditif  Na2CO3  0,3%  dengan  salinitas 15.000  ppm.  Tujuan  dari  formulasi  surfaktan  adalah untuk mendapatkan %recovery optimal sesuai dengan kondisi reservoir karbonat.  Berikut  merupakan  tabel hasil  formulasi  surfaktan  pada core sintetis  yang mendekati sifat core karbonat.
Tabel 2.1. Hasil formulasi surfaktan No Dosis Treatment Berat Awal Berat Setelah Soaking 12 Jam Crude Oil (gr) Berat Akhir Crude Oil (gr) % Recover y 1 Blanko 3.00 2.95 1.67 % 2 5% 3.00 2.90 3.33 % 3 10% 3.00 2.87 4.33 % 4 15% 3.00 2.84 5.33 %

## * Belum termasuk faktor Losses

## IV. PEMBAHASAN
4.1  Penyiapan  bahan  baku  metil  ester  dari  olein minyak biji karet
Bahan  baku  minyak  biji  karet  yang digunakan pada  penelitian ini adalah fraksi olein biji karet. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan diketahui  bahwa  bahan  baku  olein  yang  digunakan memiliki  asam  lemak  bebas  >0,5%,  sehingga  untuk mengkonversi  olein  menjadi  metil  ester  olein diterapkan proses transesterifikasi. Proses transesterifikasi yang dilakukan menggunakan beaker gelas dengan kapasitas 500 mL menghasilkan produk metil ester (ME) dengan rendemen cukup tinggi yaitu 83,3% dan kualitas yang baik yang terlihat dari kadar gliserol total, kadar airnya dan fraksi tak tersabunkan yang  cukup  rendah  serta  nilai  bilangan  iod  dan bilangan  penyabunan  yang  stabil.  Metil  ester  olein yang  telah  disulfonasi  dengan  Asam  Sulfat  (98%), setelah  melewati  tahap aging menghasilkan methyl ester  sulfonic  acid (MESA),  kemudian  dire- esterifikasi  menggunakan  metanol  dan  dinetralisasi hingga  pH  netral,  sehingga  dihasilkan  MES.  Produk MES  yang  dihasilkan  berwarna  gelap  kehitaman. Selama  ini  surfaktan  MES  dimanfaatkan  untuk produk  sabun  dan  deterjen,  sehingga  disyaratkan produk  dengan  warna  pucat,  namun  untuk  aplikasi EOR  tidak  disyaratkan  warna  surfaktan  yang  pucat. Hasil analisis keragaman menunujukkan bahwa lama sulfonasi hanya berpengaruh nyata terhadap viskositas.  Berdasarkan  perbandingan  nilai  terhadap parameter  yang  diuji,  terlihat  bahwa  parameter bilangan iod dan tegangan antarmuka MES memiliki kecenderungan  yang  sama  yaitu  memiliki  nilai  yang lebih rendah pada lama sulfonasi tiga dan empat jam dibanding  lama  sulfonasi  yang  lainnya,  namun berbanding  terbalik  dengan  viskositas.  Mengingat proses  produksi  surfaktan  MES  ini  dilakukan  secara skala  laboratorium,  dengan  melihat  pada  pengujian perendaman  surfaktan  MES  untuk  aplikasi  EOR, maka  lama  sulfonasi  terbaik  untuk  menghasilkan surfaktan MES adalah yang memberikan nilai tehasil %recovery terbanyak.
4.2  Pengaruh  Penambahan  Metanol  pada  Proses Pemurnian Surfaktan MES
Surfaktan  MES  yang  dihasilkan  pada penelitian  ini  bertujuan  untuk  diaplikasikan  pada
ME Olein FAME Percobaan II 125 100
Percobaan I 35 20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 M ili lite r (m L)
enhanced  oil  recovery ,  sehingga  diharapkan  dapat meningkatkan  produktifitas  minyak  bumi,  Proses sulfonasi  memicu  terbentuknya  disalt  (Stein  dan Bauman,  1974).  Dugaan  awal  keberadaan  disalt  ini akan  mempengaruhi  kinerja  surfaktan  MES  untuk aplikasi  EOR  sebagaimana  yang  terjadi  pada  kinerja surfaktan  MES  untuk  deterjen,  dimana Mira  Rivai, Tun Tedja Irawadi, Ani Suryani, Dwi Setyaningsih J. Tek.  Ind.  Pert.  Vol.  21  (1),  41-49 dengan  adanya disalt ini kinerja pembusaan deterjen menjadi rendah. Disalt dapat direduksi dengan memurnikan menggunakan  metanol  (Sherry et  al .,  1995).  Hasil analisis  tegangan  antarmuka  surfaktan  MES  hasil pemurnian  dengan  penambahan  metanol  0  -  15% memberikan hasil yang signifikan pada pengingkatan %recovery  dan  menunjukkan  bahwa  konsentrasi metanol  tidak  berpengaruh  nyata  terhadap  nilai tegangan  antarmuka,  terlihat  bahwa  peningkatan konsentrasi  metanol  yang  ditambahkan  pada  proses re-esterifikasi  cenderung  menyebabkan  terjadinya penurunan  kemampuan  surfaktan  MES  dalam menurunkan  tegangan  antarmuka  yang  merupakan penentu utama aplikasi surfaktan untuk EOR. Hal ini diduga  disebabkan  karena  peningkatan  konsentrasi metanol  dan  panas  selama  proses  re-esterifikasi menyebabkan  disalt  tereduksi.  Disalt  meskipun merupakan produk samping, namun juga mempunyai sifat antarmuka dan bersifat anionik, sehingga dengan berkurangnya  disalt  menyebabkan  sifat  antarmuka surfaktan  menjadi  berkurang,  sebagai  akibatnya kelarutan  surfaktan  menjadi  rendah  dan  terjadi penurunan  kinerja  surfaktan  sebagai surface  active agent yang  ditandai  dengan  nilai  %recovery  dari surfaktan  akan  menurun.  Sementara  dengan  tanpa melakukan  proses  re-esterifikasi  diperoleh  nilai %recovery  yang  lebih  rendah  dibandingkan  dengan proses re-esterifikasi. Berdasarkan hal tersebut, maka proses  produksi  surfaktan  MES  pada  tahapan penelitian  selanjutnya  dilakukan  tanpa  proses reesterifikasi  (penambahan  metanol).  MESA  hasil aging  yang  diperoleh  selanjutnya  langsung  di netralisasi.

## 4.3 Formulasi Surfaktan MES untuk Aplikasi pada EOR

## Penentuan Salinitas Optimal
Penurunan  nilai  tegangan  antarmuka  yang cukup besar diperoleh setelah dilakukan penambahan konsentrasi  NaCl  pada  larutan  surfaktan  MES.  Nilai tegangan  antarmuka  larutan  surfaktan  sebelum penambahan  NaCl  adalah  1,63x10-2  dyne/cm,  dan berubah menjadi 8,92x10-3 dyne/cm pada penambahan  NaCl  dengan  konsentrasi  5.000  ppm. Abu-Sharkh et  al .  (2003)  menyatakan  bahwa penurunan  nilai  tegangan  antarmuka  yang  sangat tajam dapat diperoleh melalui peningkatan konsentrasi  NaCl.  Salinitas  15.000  ppm  merupakan salinitas  optimal  untuk  menurunkan  nilai  tegangan antarmuka  surfaktan  MES.  Pada  konsentrasi  15.000 ppm,  elektrolit  dari  NaCl  yang  ditambahkan  mampu
menstabilkan mikroemulsi sehingga tegangan antarmuka  optimal  dapat  dicapai.  Penambahan salinitas  lebih  tinggi  dari  15.000  ppm  tidak menyebabkan  nilai  tegangan  antarmuka  surfaktan MES  menjadi  lebih  rendah  daripada  nilai  yang dicapai pada 15.000 ppm. Peningkatan kadar salinitas yang  lebih  tinggi  dari  kondisi  salinitas  optimal  akan menyebabkan peningkatan nilai tegangan antarmuka. Penambahan  air  injeksi  menghasilkan  larutan  MES 0,3%  dengan  nilai  densitas  0,9907  g/cm3,  terjadi kenaikan  densitas  dibandingkan  densitas  surfaktan MES  sebesar  0,9769  g/cm3,  dan  pada  penambahan salinitas  kelipatan  5000  ppm  dihasilkan  densitas dengan  kisaran  nilai  0,9959  hingga  1,0328  g/cm3. Penambahan salinitas menghasilkan larutan surfaktan MES  dengan  kisaran  pH  8,95  -  9,27.  Hasil  analisis keragaman menunjukkan bahwa salinitas berpengaruh  sangat  nyata  terhadap  nilai  densitas namun  tidak  berpengaruh  terhadap  nilai  pH. Mira Rivai,  Tun  Tedja  Irawadi,  Ani  Suryani,  Dwi Setyaningsih  J. Tek. Ind. Pert. Vol. 21 (1), 41-49.

## Pemilihan Alkali
Alkali  bermanfaat  untuk  menurunkan  nilai tegangan antarmuka surfaktan. Berdasarkan pengujian  dua  jenis  alkali  yaitu  NaOH  dan  Na 2 CO 3 diketahui  bahwa  kedua  jenis  alkali  larut  sempurna dan  tidak  terbentuk  endapan  dalam  larutan  surfaktan untuk  semua  penambahan  konsentrasi  alkali  yang dilakukan.  Dari  hasil  pengukuran  nilai  tegangan antarmuka,  penambahan  NaOH  dihasilkan  nilai tegangan  antarmuka  pada  kisaran  2,85x10-1  - 2,21x10-2  dyne/cm  dengan  nilai  pH  10,89  –  12,66, sementara  penambahan  Na 2 CO 3 dihasilkan  kisaran nilai  tegangan  antarmuka  yang  lebih  rendah  yaitu 1,06x10-2  -  6,97x10-3  dyne/cm  dengan  pH  9,52  – 10,16.  Berdasarkan  nilai  tegangan  antarmuka  yang dihasilkan,  disimpulkan  bahwa  alkali  yang  sesuai untuk  surfaktan  MES  adalah  Na 2 CO 3 .  Konsentrasi Na 2 CO 3 optimal  yang  ditambahkan  adalah  0,3% dengan nilai tegangan antarmuka 6,97x10-3 dyne/cm, lebih  rendah  dibanding  nilai  tegangan  antarmuka terbaik sebelum penambahan  alkali sebesar 8,3x10-3 dyne/cm. Penambahan konsentrasi alkali lebih tinggi dari  0,3%  tidak  berdampak  pada  penurunan  nilai tegangan  antarmuka,  bahkan  mengalami  kenaikan dibanding  konsentrasi  optimal.  Penambahan  NaOH menghasilkan  kisaran  nilai  pH  10,89  –  12,66,  dan kisaran  densitas  1,0026  -  1,0075  g/cm3,  sementara penambahan  Na 2 CO 3 menghasilkan  kisaran  pH  9,52 –  10,16  dan  densitas  1,0013  -  1,0054  g/cm3.  Hasil analisis  keragaman  menunjukkan  bahwa  jenis  alkali dan  konsentrasi  alkali  berpengaruh  nyata  terhadap nilai  tegangan  antarmuka,  pH  dan  densitas,  namun interaksi  antara  jenis  dan  konsentrasi  alkali  hanya berpengaruh  nyata terhadap tegangan antarmuka dan pH.  Menurut  Lakatos-Szabo  dan  Lakatos  (1999), minyak  bumi  merupakan  campuran  hidrokarbon  dan asam  karboksilat  organik  yang  direpresentasikan sebagai  asam  HA.  Asam  HA  ini  mendistribusikan
diri  diantara  fasa  minyak  dan  fasa  larutan  surfaktan dan  alkali.  Diduga  ketika  terjadi  kontak  antara  fasa larutan  dan  minyak,  alkali  dalam  fasa  larutan  dan asam  organik  (HA)  dalam  fasa  minyak  akan berpindah menuju antarmuka, bereaksi dan menghasilkan  senyawa  aktif  permukaan  ( petroleum soap )  sehingga  nilai  tegangan  antarmuka  menjadi turun.  Sementara  penambahan  konsentrasi  alkali yang  semakin  banyak  berdampak  pada  peningkatan nilai tegangan antarmuka akibat terjadinya peningkatan  nilai  densitas  larutan. Mira  Rivai,  Tun Tedja Irawadi, Ani Suryani, Dwi Setyaningsih J. Tek. Ind. Pert. Vol. 21 (1), 41-49.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  produksi  MES  yang memberikan  hasil  terbaik  adalah  percobaan  II  yang menghasilkan  FAME  murni  sebagai  bahan  baku pembuatan  surfaktan  berbasis  MES,  serta  dari  hasil penelitian  uji  laboratorium,  dosis  surfaktan  yang paling optimum yang digunakan untuk meningkatkan produksi  minyak  pada reservoir karbonat  adalah surfaktan dengan konsentrasi sebesar 15% dengan oil recovery mencapai 5,33%.

## VI. SARAN
Perlu  dilakukan  uji screening terhadap formula surfaktan berbasis MES yang dihasilkan. Uji screening dilakukan  berdasarkan  pedoman  dari LEMIGAS  untuk  menentukan  formula  surfaktan dapat diaplikasikan pada sumur minyak atau tidak.

## VII. DAFTAR PUSTAKA
Akzo Nobel Surfactants. 2006. Enhanced Oil Recovery (EOR) Chemicals and Formulations. Akzo Nobel Surface Chemistry LLC. www.surfactants.akzonobel.com . [14 Februari 2011].
Foster NC. 1996. Sulfonation and Sulfation Processes. Di dalam : Spitz L. (ed). Soap and Detergents : A Theoretical and Practical Review. Illinois : AOCS Press.
Hambali E, Suarsana P, Sugihardjo, Rivai M, Zulchaidir E. 2009. Peningkatan Nilai Tambah Minyak Sawit Melalui Pengembangan Teknologi Proses Produksi Surfaktan MES dan Aplikasinya untuk Meningkatkan Produksi Minyak Bumi Menggunakan Metode Huff and Puff. Laporan Hibah Kompetitif Penelitian Unggulan Strategis Nasional Batch I, Dikti, Jakarta.
Lake LW. 1989. Enhanced Oil Recovery. New Jersey: Prentice Hall.
Lakatos-Szabo J dan Lakatos I. 1999. Effect of alkaline materials on interfacial rheological
properties of oil-water system. Colloid Polym Sci 277: 41-47.
Matheson KL. 1996. Formulation of Household and Industrial Detergents. Di dalam Spitz, L. (ed.), Soap and Detergents: A Theoretical and Practical Review. Illinois: AOCS Press.
Mira  Rivai,  Tun  Tedja  Irawadi,  Ani  Suryani,  Dwi Setyaningsih J. Tek. Ind. Pert. Vol. 21 (1), 41-49.
Rivai Mira, 2011. Produksi dan Formulasi Surfaktan Metil Ester Sulfonat dari Olein Sawit untuk Aplikasi Enhanched Oil Recovery . S2 Tesis, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Roberts DW. 2001. Manufacture of Anionic Surfactants. Di dalam : Gunstone FD dan Hamilton RJ (eds.). Oleochemical Manufacture and Applications .
Sheffi eld Academic Press, Sheffi eld, U.K., pp. 55– 73.
Roberts DW, Giusti L, Forcella A. 2008. Chemistry of Methyl Ester Sulfonates.
Biorenewable Resources 5 : 2-19.
Watkins C. 2001. All eyes are on Texas. Inform 12 : 1152-1159.