Abstrak—Pada tahun 2027, diharapkan akan beroperasi Pabrik Surfaktan  Sodium  Lignosulfonat  berkapasitas  2500  ton/tahun di  Kabupaten  Kampar,  Riau,  dengan  bahan  baku  Lignin. Lokasi  ini  dipilih  berdasarkan  pertimbangan  politics/legal, supporting infrastructure, economical, dan environmental. Proses produksi  dimulai  dengan  pre-treatment,  di  mana  lignin  diolah melalui evaporator dan tangki presipitasi untuk mendapatkan lignin pekat. Tahap selanjutnya adalah sulfonasi, di mana lignin bereaksi  dengan  larutan  natrium  bisulfit  sebagai  agen pensulfonasi  dan  NaOH  sebagai  katalis.  Hasilnya  adalah surfaktan  sodium  lignosulfonat  (SLS)  dengan  konversi  lignin sebesar  89.96%  mol.  Proses  pemurnian  dilakukan  dengan metanol  untuk  menghilangkan  sisa  natrium  bisulfit.  Sodium lignosulfonat  kemudian  diolah  melalui  evaporator  dan  spray dryer untuk mengurangi kadar air sebelum disimpan di tangki penampungan.  Pabrik  ini  bertujuan  untuk  menghasilkan surfaktan  sodium  lignosulfonat  berkualitas  tinggi  untuk memenuhi permintaan pasar Asia Pasifik sebagai water reducer dalam pembuatan beton. Penggunaan water reducer diprediksi akan  terus  meningkat  hingga  tahun  2027,  dan  pabrik  ini diharapkan  dapat  berperan  penting  dalam  memenuhi kebutuhan tersebut.
Kata Kunci—Sulfonasi, Lignin, Sodium lignosulfonat.

## I. PENDAHULUAN
URFAKTAN  atau surface  active  agent merupakan senyawa  organik  yang  memiliki  sedikitnya  satu  gugus hidrofilik  dan  satu  gugus  hidrofobik  didalam  molekulnya. Berdasarkan  gugus  hidrofiliknya,  surfaktan  anionik  dapat dibedakan menjadi lima kondensat peptide , yaitu tipe garam asam karboksilat, garam sulfat, garam sulfonate, ester fosfat dan garam asam lemak [1].
SLS termasuk jenis surfaktan anionik yang memiliki gugus hidrofilik  berupa anion  sulfonate (NaSO3-) pada kepalanya dan gugus hidrofobik pada bagian ekornya sehingga struktur ini  meningkatkan  sifat  hidrofilitas  SLS  yang  menyebabkan SLS lebih mudah larut dalam air.
SLS  dikenal  sebagai plasticizer ,  agen  flokulasi  dan dispersan.  Sebagai  surfaktan,  SLS  mampu  menurunkan tegangan antarmuka dua fase liquid. SLS merupakan bahan tambahan  kimia  termasuk  jenis water  reducing  admixture (WRA)  yang  memiliki  kemampuan  sebagai  bahan pendispersi  pada  berbagai  system disperse partikel.  Dalam aplikasinya,  padatan  semen  dan gypsum pada  dasarnya merupakan  bahan  yang  tidak  larut  dalam  air,  maka penambahan  surfaktan  SLS  dengan  sifatnya  yang  mudah larut  dalam  air  memenuhi  karakteristik  sebagai  bahan pendispersi pada pasta gypsum [2].
Surfaktan  SLS  memiliki  peran  sebagai water  reducer dalam pembuatan beton, yang dapat  mengurangi kebutuhan air 5 - 30%. Pada pasar wilayah Asia Pasifik untuk admixture beton, water  reducer menyumbang  bagian  lebih  dari  50% pasar admixture beton  Asia  Pasifik  pada  tahun  2020  dan
diharapkan  memperoleh  pendapatan  55%  pada  tahun  2027 karena  meningkatnya  penggunaannya  di  berbagai  sektor aplikasi. Grafik pasar admixture dapat dilihat pada Gambar 1.
Produksi garam lignosulfonat diseluruh dunia diperkirakan 975.000  ton  per  tahun  dan  sekitar  50%  digunakan  sebagai bahan  pendispersi  [2].  Sementara  Indonesia  sampai  saat  ini masih  seratus  persen  mengimpor  garam  lignosulfonat  dari Finlandia dan negara-negara Skandinavia lainnya. Produsen lignosufat di dunia tertera pada Tabel 1.
Bahan  baku  yang  digunakan  dalam  pembuatan  sodium lignosulfonat adalah lignin. Lignin berasal bisa diperoleh dari produk samping lignoselulosa dari pengolahan sabut kelapa. Kandungan  utama  dari  lignoselulosa  adalah  selulosa, hemiselulosa.  Karena  produksi  lignin  di  Indonesia  yang masih  sangat  terbatas,  maka  bahan  baku  lignin  berasal  dari pabrik integrasi “Pabrik Fraksinasi Lignoselulosa Dari TKKS dengan  Metode  Steam  Explosion”.  Hasil  pengolahan  dari TKKS  memiliki  produk  selulosa,  hemiselulosa,  lignin,  dan Abu  dari  hasil-hasil  ini  produk  yang  diambil  adalah  lignin untuk  diolah  menjadi  sebuah  produk  sodium  lignosulfonat. Oleh  karena  itu,  produksi  lignin  akan  dapat  membantu mengolah limbah dan menjadi bahan yang dibutuhkan pabrik
S

## Pra Desain Pabrik Surfaktan Sodium Lignosulfonat (SLS) dengan Bahan Baku Lignin
Irfan Dwi Haryana, Sihab Adha Muntaha, Susianto, dan Siti Nurkhamidah Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : susianto@chem-eng.its.ac.id
Gambar 1. Pasar Admixture Beton di Asia Pasifik.
Tabel 1. Produsen Lignosulfonat di Dunia Produsen Negara Kapaitas, tons/tahun Borregaard LignoTech Norwegia 160,000 LignoTech Sweden Swedia 60,000 Borregaard Germany Jerman 50,000 LignoTech Iberica Spanyol 30,000 LignoTech Finland Finlandia 20,000 LignoTech USA USA 60,000 Georgia Pacicfic USA 200,000 Westvaco USA 35,000 Flambeau Paper USA 60,000 Tembec Kanada 20,000 Avebene Perancis 40,000 Tolmezzo Italia 30,000 Sanyo Kokusaka Jepang 50,000 Lainnya 150.000 Total 975,000
ini dengan spesifikasi seperti tertera pada Tabel 2.
Pemilihan proses bertujuan untuk menentukan proses yang akan dilaksanakan dalam pembangunan pabrik. Hal tersebut dapat dilihat dari bagian yang menguntungkan baik dari segi ekonomi maupun teknik. Berdasarkan hasil yang  diperoleh, dapat  disimpulkan  metode  yang  digunakan  dalam  proses sulfonasi dalam  pabrik  surfaktan  sodium  lignosulfonat  ini menggunakan  bahan  natrium  bisulfit  dikarenakan  paling menguntungkan dibandingkan bahan lain.
Penentuan  kapasitas  adalah  salah  satu  faktor  yang  amat penting  bagi  pabrik.  Pabrik  surfaktan  SLS  direncanakan mulai  beroperasi  pada  tahun  2027  dengan  mengacu  pada kebutuhan nasional terhadap sodium lignosulfonat. Perhitungan kapasitas pabrik Sodium lignosulfonat mempertimbangkan  data  impor,  export,  produksi,  dan konsumsi.  Diperoleh  kapasitas  kapasitas  produksi  Sodium lignosulfonat  pada  pabrik  ini  sebesar  2.500  ton/tahun  atau setara dengan 15% kebutuhan nasional karena mempertimbangkan  ketersediaan  bahan  baku  dengan  basis produksi selama 330 hari kerja/tahun dan 24 jam sehari.
Penentuan  lokasi  pembangunan  pabrik  sangat  penting untuk  dipertimbangkan.  Hal  ini  dikarenakan  lokasi pembangunan  pabrik  dapat  menentukan  kemajuan  dan keberlangsungan pabrik  pada masa kini ataupun  masa yang akan  datang.  Karena  lokasi  pabrik  akan  mempengaruhi perhitungan biaya transportasi dan akomodasi terutama untuk distribusi  bahan  baku  ataupun  distribusi  hasil  produksi  dari pabrik sehingga akan mempengaruhi biaya produksi dan nilai jual  produk  yang  dihasilkan.  Lokasi  pabrik  juga  nantinya
akan  mempengaruhi  kedudukan  pabrik  dalam  persaingan industri.
Dalam  melakukan  pemilihan  lokasi  pabrik,  terdapat beberapa  faktor  utama  yaitu political/legal , economic , environmental ,  dan supporting infrastructure .  Faktor political  diantaranya  peraturan  dan  legalitas  serta  kondisi sosial  dan  masyarakat.  Faktor economic diantaranya  adalah ketersediaan  tenaga  kerja,  ketersedian  utilitas  pendukung, dan  harga  tanah  dan  gedung.  Untuk  faktor environmental diantaranya iklim dan kemungkinan perluasan dan ekspansi. Untuk faktor supporting infrastructure diantaranya ketersediaan  bahan  baku,  lokasi  pemasaran,  dan  fasilitas akomodasi pengangkutan/transportasi.
Berdasarkan  pasal  14  UU  Nomor  3  Tahun  2014  tentang perindustrian yang mengatur tentang wilayah pengembangan industri  dilakukan  melalui  pengembangan  Wilayah  Pusat Pertumbuhan  Industri  serta  sesuai  Peraturan  Pemerintah Nomor 14 Tahun 2015 tentang Rencana Induk Pembangunan Industri  Nasional  Tahun  2015-2035  telah  menetapkan  tiga daerah  Kabupaten/Kota  di  Provinsi  Riau  sebagai  Wilayah Pusat  Pertumbuhan  Industri  yakni  Dumai,  Siak,  dan Bengkalis.
Ketenagakerjaan  erat  kaitannya  dengan  kependudukan dalam  suatu  wilayah.  Oleh  karena  itu,  ketersediaan  sumber daya menjadi hal yang penting yang perlu diperhatikan dalam membangun  sebuah  pabrik.  Lokasi  pabrik  yang  memiliki sumber  tenaga  kerja  tentu  akan  lebih  ideal  untuk  dipilih sesuai dengan  Tabel 3.
Dalam  menjalankan  sebuah  pabrik,  dibutuhkan beberapa  utilitas  pendukung  diantaranya  adalah  air,  listrik, dan bahan bakar. Untuk data mengenai utilitas yang mungkin digunakan  pada  Tabel  4.  Kondisi  iklim  dan  geografi  pada wilayah pendirian pabrik cukup berpengaruh pada pemilihan
Tabel 3. Bahan Baku Hasil Pengolahan TKKS Komponen Fraksi Massa (%) Lignin 0,62 H 2 O 82,68 Etanol 13,49
NH 4 OH
3,20
Tabel 4. Ketersediaan Tenaga Kerja Parameter Keterangan Jumlah Penduduk (jiwa) 6.493.631 Jumlah Penduduk Bekerja (jiwa) 4.355.928 Partisipasi Angkatan Kerja 67,08% Upah Minimum Provinsi Rp2.888.563 Tabel 5. Ketersediaan Utilitas Utilitas Parameter Keterangan Listrik Ketersediaan listrik PLTA Koto Panjang 3x38 MW
Jarak dari lokasi pabrik 73,7 km Air Ketersediaan air Sungai Kampar Bahan Bakar Ketersediaan Bahan Bakar Diakomodasi oleh PT. Pertamina Tabel 6. Iklim Kabupaten Kampar Parameter Keterangan
Posisi
01°00’40” lintang utara - 00°27’00” lintang selatan dan
100°28’30” – 101°14’30” bujur timur. Rata-rata suhu 27-33 OC Rata-rata curah hujan 283 Indeks rasio bencana 155.20
Tabel 2. Lokasi Pemasaran SLS Industri Nama Perusahaan
Lokasi Pabrik Keramik PT. Surya Toto Indonesia Tangerang PT. Roman Ceramic International Mojokerto PT. Arwana Citramulia Tbk Tangerang PT. Doulton Indonesia Tangerang
PT. Luki Ceramic
Tangerang Tekstil PT. Sri Rejeki Isman Tbk Solo PT. Indorama Synthetics Tbk Purwakarta
PT. Asia Pacific Fibers Tbk Semarang PT. Pan Brothers Tbk
Boyolali Semen PT. Semen Gresik Tbk Tuban PT. Holcim Indonesia Tbk Cilacap
PT. Semen Padang Padang PT. Semen Baturaja
Lampung
Minyak
PT. Pertamina RU IV Cilacap PT. Pertamina RU V Balikpapan
PT. Pertamina RU III Palembang PT. Pertamina RU II Riau PT. Pertamina RU VI Balongan PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama Tuban Tabel 7. Data akomodasi penunjang kabupaten kampar Akomodasi Parameter Keterangan Bandara Fasilitas Bandara Internasional Sultan Syarif Kasim Jalan Fasilitas Jalan Tol Jalan tol Sumatera – Jawa Pelabuhan Fasilitas Pelabuhan Pelabuhan Pekanbaru
lokasi  pabrik,  berikut  ini  ditampilkan  kondisi  geografi kabupaten Kampar pada Tabel 5.
Lokasi  pemasaran  adalah  salah  satu  faktor  penting  dan mempengaruhi  biaya  transportasi  dari  produk  yang dihasilkan.  Dalam  aplikasinya  pada  berbagai  industri,  SLS digunakan  sebagai  bahan  perekat  dalam  industri  keramik, sebagai  pelarut  warna  dalam  industri  tekstil,  serta  sebagai bahan  pendispersi  pada  berbagai  sistem  dispersi  partikel (pasta gipsum dan pasta semen). Serta mengurangi viskositas lumpur  mineral  dalam  pengeboran  minyak.  Beberapa perusahaan  dan  industri  besar  yang  membutuhkan  SLS  di Indonesia tertera pada Tabel 6.
Akomodasi  dan  trasportasi  memiliki  pengaruh  dalam distribusi  bahan  baku  ataupun  produk  yang  dihasilkan  oleh pabrik. Dengan akses dan akomodasi yang baik untuk keluar dan masuk wilayah pabrik dapat menunjang proses distribusi bahan  baku  maupun  produk.  Data  akomodasi  penunjang untuk Kabupaten Kampar pada Tabel 7.
Pada  pemilihan  lokasi  pabrik  ini,  perusahaan  akan berfokus  dengan resources-oriented yang  mementingkan kedekatan  dengan  bahan  baku  dibanding  kedekatan  pabrik dengan pelanggan ( market oriented ). Hal ini dilakukan untuk menjaga  kualitas  bahan  baku  yang  digunakan  agar  tidak terkontaminasi.  Berdasarkan  pertimbangan  tersebut,  Pabrik Surfaktan  SLS  dengan  Bahan  Baku  Lignin  direncanakan akan dibangun di Kabupaten Kampar, Riau.

## II. DATA DASAR PERANCANGAN
Surfaktan  merupakan  molekul  aktif  yang  bekerja menurunkan  tegangan  permukaan  cairan,  molekul  ini memiliki gugus polar yang bersifat  hidrofilik (suka air) dan gugus  non-polar  bersifat  lipofilik  (suka  minyak)  sehingga dengan sifat ini surfaktan dapat menyatukan campuran yang terdiri  dari  minyak  dan  air.  Surfaktan  pada  umumnya disintesis dari turunan minyak bumi namun limbahnya dapat
mencemari lingkungan karena sifatnya yang sulit terdagradasi.
Ditinjau  dari  komposisi  kimia  yang  dimiliki,  surfaktan lignoselulosa memiliki kandungan polimer utama yang terdiri dari lignin, hemiselulosa, dan selulosa yang saling berikatan [3].  Makromolekul  lignin  terbentuk  dari  tiga  macam monomer  yakni:  p-kumaril  alkohol  (gugus  p-hidroksifenil), koniferil  alkohol  (gugus  guaiasil),  sinapsil  alkohol  (gugus siringil) [4].
Modifikasi  lignin  dilakukan  dengan  tujuan  mengubah karaktertistik  yang  dikehendaki,  melalui  beberapa  proses tergantung dari fungsi yang akan dicapai dalam pengaplikasinya. Pembuatan sodium lignosulfonat dari lignin dilakukan dengan proses sulfonasi. Lignosulfonat juga dapat dimodifikasi melalui pengubahan gugus hidroksil (-OH) yang ada dalam lignin dengan garamnya seperti kalsium, natrium, ammonium  maupun  seng  membentuk  garam  lignosulfonat. Garam  lignosulfonat  tersebut  termasuk  produk  garam lignosulfonat  komersial  yakni  ammonium  lignosulfonat; kalsium  lignosulfonat;  sodium  lignosulfonat  dan  seng lignosulfonat.  Produk  tersebut  dijual  dalam  bentuk  bubuk maupun cair.

## A. Sulfonasi dengan Natrium Bisulfit
Sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit  (NaHSO 3 )  dilakukan pada suhu 80°C pada tekanan 1 atm. Dalam proses sulfonasi ini,  digunakan  katalis  NaOH  untuk  mempercepat  proses reaksi.  Nantinya  setelah  direaksikan  dengan  NaHSO 3 , reaktan  akan  direaksikan  kembali  dengan  NaOH  20%. Kekurangan  dari  proses  sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit (NaHSO 3 )  yakni  memiliki  produk  samping  berupa  air. Nantinya keberadaan air ini akan membuat reaksi bergeser ke kiri dan kecepatan reaksinya akan menjadi lebih lambat.
[H 2 C(OH)R’R’’] n + nNaHSO 3 → [H2C(SO 3 )R’R’’] n + H 2 O

## B. Sulfonasi dengan Sulfur Trioksida
Pembuatan  surfaktan  dengan  gas  SO 3 terdiri  dari  proses pengeringan  udara,  tujuan  dari  proses  ini  adalah menghilangkan kandungan air yang terdapat di udara. Hal ini dikarenakan apabila kandungan air di udara memiliki jumlah yang cukup tinggi  maka dapat  memicu terbentuknya oleum yang  terjadi  dari  reaksi  antara  H 2 O  dan  SO 3 ,  hal  ini  akan menyebabkan  kualitas  surfaktan  menurun.  Lalu  proses berikutnya  adalah  produksi  gas  SO 2 dan  konversi  gas  SO 2 menjadi gas SO 3 . Untuk menghasilkan gas SO 3 , udara kering direaksikan dengan sulfur dalam bentuk cair dan konversi gas SO 2 menjadi  gas SO 3 menggunakan katalis V 2 O 5 . Nantinya reaksi  ini  akan  berlangsung  pada  suhu  430°C.  Kemudian dilanjutkan dengan proses sulfonasi serta terakhir dilakukan proses netralisasi.
Tabel 8. Seleksi Proses
Dasar seleksi Sulfonasi dengan natrium bisulfit Sulfonasi dengan sulfur trioksida Sulfonasi dengan oleum Tekanan 1 atm 20 atm 1 atm Suhu 80oC 430oC 60oC Kebutuhan Bahan Tambahan NaHSO3, NaOH dan H2SO4 SO3 dan V2O5 H2SO4, gas SO3 dan oleum Hasil samping air (H2O) sulfon asam
disulfonik
Kekurangan produk samping berupa air yang dapat mengeser kesetimbangan kearah kiri menghasilkan panas yang tinggi serta sifat SO2 yang beracun
sangat eksotermis Tabel 9. Spesifikasi Sodium Lignosulfonat No Parameter Persyaratan 1 Kadar air, % maks. 5 2 Kalsium (Ca), % maks. 0.4 3 Klorida (Cl), % maks. 0.1 4 Sulfat (dihitung sebagai S), % maks. 0.3 5 Natrium (Na), % min. 5 6 Kadar ash, % maks. 26 7 Bagian yang tak larut dalam air, % maks. 0.2 8 pH
6-7
9 Kerapatan curah, g/ml 1,5 10 Titik Leleh, oC
min. 200
Gambar 8. Diagram Balok.
SO 3 + 1/2O 2 → SO 3
Proses sulfonasi dengan sulfur trioksida (SO3) menghasilkan panas yang tinggi yang umumnya dikarenakan reaksi sulfonasi eksotermis, hal ini menyebabkan mudahnya terjadi  reaksi  samping  yakni  terjadi  sulfon  dan  jika  SO 3 berlebih  maka  akan  terjadi  polisulfonat.  Selain  itu, penggunaan SO 2 juga cukup berbahaya dikarenakan sifatnya yang  beracun.  Untuk  reaksi  dengan  SO 3 cair  maka  kondisi tekanan  dalam  reaktor  harus  besar.  Reaksi  ini  terjadi  pada suhu 100°C serta berpotensi terjadi reaksi samping.
RSO 3 H + RH → RSO 3 R + H 2 O

## C. Sulfonasi dengan Oleum
Oleum  adalah  asam  sulfat  yang  mengandung  SO 3 yang berlebih  (antara  20  -  30%).  Sulfonasi  oleum  menggunakan dengan  oleum  20%  yang  terjadi  di  reaktor  alir  tangki berpengaduk  dengan  suhu  48  -  60°C  pada  tekanan  1  atm. Oleum yang digunakan merupakan oleum 20% dikarenakan tidak menghasilkan air, pengadukannya mudah dibandingkan jika  menggunakan  SO 3 cair,  dan  konversi  pada  proses  ini 99%.  Kekurangan  dari  penggunaan  oleum  adalah  masalah korosi akibat penggunaan asam sulfat (H 2 SO 4 ) dan juga panas reaksi yang eksotermis dan dapat berusak bahan baku.
Pemilihan proses bertujuan untuk menentukan proses yang akan dilaksanakan dalam pembangunan pabrik. Hal tersebut dapat dilihat dari bagian yang menguntungkan baik dari segi ekonomi  maupun  teknik.  Proses  pembuatan  sodium lignosulfonat terdiri dari dua tahap, yaitu tahap sulfonasi dan tahap  netralisasi.  Parameter-parameter  yang  digunakan diantaranya sebagai berikut:

## 1) Tekanan
Proses  sulfonasi  yang  dijadikan  opsi  memilih  kondisi operasi  tekanan  yang  berbeda-beda.  Pada  proses  sulfonasi dengan  natrium  bisulfit  (NaHSO 3 )  dilakukan  pada  tekanan sebesar  1  atm.  Sementara  pada  proses  sulfonasi  dengan menggunakan  Sulfur  Trioksida  (SO 3 Cair)  dibutuhkan tekanan  yang  besar  dalam  reaktor,  berkisar  20  atm. Berikutnya  adalah  sulfonasi  dengan  oleum  20%  yang membutuhkan  tekanan  1  atm.  Tekanan  ini  nantinya  akan berpengaruh  pada  spesifikasi  alat  yang  digunakan  seperti pompa ataupun kompresor.

## 2) Suhu
Kondisi  yang  dijadikan  acuan  berikutnya  adalah  suhu. Suhu disini nantinya akan berpengaruh terhadap penggunaan heater ataupun cooler pada  rangkaian  alat.  Dengan menggunakan  natrium  bisulfit  (NaHSO 3 ),  proses  sulfonasi terjadi  pada  suhu  80°C.  Kemudian  pada  proses  sulfonasi dengan  bantuan  Sulfur  Trioksida  (SO 3 Cair),  proses  terjadi pada  suhu  430°C.  Sementara  pada  proses  dengan menggunakan  oleum  20%  dibutuhkan  suhu  60°C  untuk beroperasi  tetapi  pada  sulfonasi  dengan  oleum  20%  proses yang terjadi sangat eksotermis.

## 3) Kebutuhan bahan
Dengan  proses  sulfonasi  menggunakan  natrium  bisulfit (NaHSO 3 ) dibutuhkan bahan tambahan selain natrium bisulfit (NaHSO 3 )  berupa  NaOH  dan  H 2 SO 4 .  Guna  NaOH  adalah sebagai  katalis  dalam  reaksi,  sementara  guna  H 2 SO 4 adalah untuk  menstabilkan  pH  reaksi.  Lalu  untuk  proses  sulfonasi
dengan sulfur trioksida (SO 3 Cair) dibutuhkan V 2 O 5 sebagai katalis  dan  proses  pengeringan  udara  untuk  memproduksi SO 2 .  Sementara  pada  reaksi  sulfonasi  dengan  oleum  20% digunakan H 2 SO 4 , gas SO 3 beserta oleum.

## 4) Hasil samping
Dalam  beberapa  proses  reaksi,  akan  dihasilkan  produk samping  akibat  dari  reaksi  yang  berjalan  tidak  sempurna. Pada  sulfonasi  menggunakan  natrium  bisulfit  (NaHSO 3 ) diperoleh produk samping berupa air (H 2 O). Sementara untuk reaksi sulfonasi dengan sulfur trioksida (SO 3 Cair) diperoleh produk  samping  berupa  sulfon  dan  jika  SO 3 berlebih  maka akan  terjadi  polisulfonat.  Sementara  dengan  bantuan  oleum 20%,  sulfonasi  mempunyai  produk  samping  berupa  asam disulfonik.  Proses  dipilih  berdasarkan  perbandingan  dari beberapa  aspek,  yaitu  aspek  proses,  ekonomi,  kondisi operasi, dan lingkungan. Seleksi proses tertera pada Tabel 8.
Berdasarkan hasil komparasi dan penilaian masing-masing proses, didapatkan bahwa proses yang digunakan pada pabrik surfaktan  SLS  ini  adalah  sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit. Pemilihan  proses  sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit  ini berdasarkan  pada  keunggulan  dari  suhu  yang  digunakan relatif rendah dibandingkan dengan sulfonasi sulfur trioksida. Selain  itu,  proses  sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit menghasilkan  hasil  samping  berupa  air  yang  mudah  untuk diolah  kembali  jika  dibandingkan  dengan  sulfonasi  sulfur trioksida dan oleum.
Dari  hasil  analisa  proses  yang  dilakukan,  adapun spesifikasi  dari  bahan  baku  yang  digunakan  serta  produk yang  dihasilkan  meliputi  lignin,  natrium  bisulfit,  natrium hidroksida, asam sulfat, dan sodium lignosulfonat.
Lignin  tersusun  atas  karbon,  hydrogen,  dan  oksigen. Rumus kimia lignin yaitu (C 10 H 12 O 3 ) n . Lignin memiliki nilai densitas  sebesar  1350  kg/m.  Lignin  memiliki  titik  leleh 170°C.  Lignin  memiliki  kadar  moisture  0,005%.  Lignin merupakan  suatu  polimer  yang  kompleks  yang  memiliki berat  molekul  yang  tinggi.  Lignin  berfungsi  untuk memberikan  ketegaran  pada  sel  atau  rangka  dari  selulosa pada  tanaman.  Lignin  merupakan  polimer  heterogen  utama ketiga  dalam  residu  lignoselulosa,  adalah  molekul  yang sangat  kompleks  yang  dibangun  dari  alkohol  aromatik, termasuk  unit  koniferil  alkohol,  sinapil  dan  p-kumaril  yang terhubung dalam struktur tiga dimensi. Sifat fisik dari natrium bisulfit yaitu:
1. Berat molekul : 120,06 g/mol
2. Densitas : 2,742 g/cm 3
3. Titik didih : 315°C
4. Titik lebur : 150°C
NaOH  (Natrium  Hidroksida)  biasa  dikenal  sebagai  soda kaustik,  soda  api,  atau  sodium  hidroksida  merupakan  jenis basa logam kaustik yang digunakan dalam industri, biasanya digunakan  sebagai  basa  dala  dalam  proses  industry  bubur kayu  dan  kertas,  tekstil,  sabun,  dsb.  Natrium  Hidroksida terbentuk  dari  oksida  basa  natrium  oksida  dilarutkan  dalam air. Memiliki sifat fisik sebagai berikut:
1. Berat molekul : 40 g/mol
2. Densitas : 2,13 g/cm 3
3. Titik didih : 1338°C
4. Titik lebur : 318°C
Asam sulfat, H 2 SO 4 , merupakan asam mineral (anorganik) yang  kuat.  Zat  ini  larut  dalam  cairan  pada  semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan
merupakan salah satu produk utama industri kimia. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan  cairan  limbah  dan  pengilangan  minyak.  Pada proses  disini  asam  sulfat  digunakan  untuk  melarutkan  dan mengkondensasi  larutan  lignin  untuk  memperoleh  lignin dengan kemurnian yang tinggi. Memiliki sifat fisik dan kimia sebagai berikut:
1. Bau    : Asam
2. Keadaan fisik  : Liquid
3. Warna    : Tidak berwarna
4. Berat Molekul  : 98,08 kg/kmol
5. Densitas    : 1,83 g/cm 3
6. Titik Didih  : 270°C
7. Titik Beku  : -35°C
Selanjutnya  sifat  fisik  dan  dari  metanol  yaitu  memiliki berat  molekul  32,04 g/mol, densitas 0,79 g/cm 3 , Titik  didih 64,7°C, Titik lebur  -97,6°C.
Penampilan adalah bubuk coklat kuning yang larut dalam air.  Terutama  digunakan  sebagai  zat  pereduksi  air  dalam campuran  beton,  pengikat  keramik,  pengikat  untuk  kokas atau  bubuk  logam  industri,  zat  pendispersi  untuk  pewarna, juga  dapat  digunakan  sebagai  aditif  pakan.  Spesifikasi sodium lignosulfonat tertera pada Tabel 9 dan memiliki sifat fisik sebagai berikut:
1. Berat molekul : 534,51 g/mol
2. Densitas : 0.5 g/cm 3
3. Titik didih : 1704°C
4. Titik lebur : 993°C

## III. URAIAN PROSES TERPILIH
A. Pre-Treatment
Tahap pre-treatment ini  merupakan  tahapan  paling  awal dalam pembuatan surfaktan sodium lignosulfonat dari lignin. Pada  tahap pre-treatment ,  pertama-tama  feed  dipindahkan dari  tangki  penampungan  (F-110)  dengan  pompa  (L-111) untuk dimasukkan ke dalam evaporator (V-110)
Selanjutnya output dari  evaporator  (V-110)  dipindahkan dengan  pompa  (L-112)  menuju  tangki  presipitasi  (R-111) untuk  melarutkan  H 2 SO 4 Untuk  mengendapkan  lignin  pada pH  sama  dengan  2.  Kemudian  dipompakan  (L-113)  ke sentrifus  (H-110).  Pada  proses  ini  diharapkan  lignin  isolat dapat  terpisahkan  dari  impuritis  sehingga  mendapatkan padatan.  Setelah  mendapatkan  lignin  pekat,  langkah selanjutnya  adalah  memasukkan  lignin  ke  dalam  reaktor sulfonasi  (R-310) dengan menggunakan screw conveyor (J- 110)  dan  bucket  elevator  (J-111).  Diagram  balok  proses tertera pada Gambar 2.

## B. Sulfonasi
Pada  tahap  sulfonasi,  lignin  isolat  dimasukkan  ke  dalam reaktor  sulfonator  (R-310)  dengan  menggunakan screw conveyor (J-112)  dan  bucket  elevator  (J-113).  Tujuan dimasukkannya lignin isolat ke dalam reaktor sulfonator (R- 310)  adalah  agar  lignin  isolat  yang  telah  diisolasi  dapat direaksikan dengan menggunakan natrium bisulfit (NaHSO 3 ) selaku  agen  pensulfonasi.  Agen  pensulfonasi  larutan NaHSO 3 yang digunakan memiliki perbandingan massa 4.58 terhadap  lignin  dengan  konversi  lignin  menjadi  surfaktan Sodium  lignosulfonat  (SLS)  sebesar  89.96%  mol.  Selain menggunakan  NaHSO 3 ,  pada  reaktor  sulfonator  digunakan pula  NaOH  sebagai  katalis  dan  pengatur  keasaman  hingga
mencapai pH 8.32 [5].
Setelah  diproses  di  dalam  reaktor  sulfonator  (R-310) selanjutnya  diangkut  menuju  filter  press  (H-310)  dengan menggunakan  Pompa  (L-312).  Pada  filter  press  (H-310) terjadi  pemisahan  larutan  Sodium  lignosulfonat  (SLS)  hasil sulfonasi dengan sisa lignin yang tidak bereaksi. Kemudian, Sodium lignosulfonat (SLS) dipindahkan dengan Pompa (L- 313) menuju tangki metanasi (R-311).

## C. Purification
Sodium  lignosulfonat  (SLS)  selanjutnya  dipindahkan dengan  Pompa  (L-313)  menuju  cooler  (E-310)  dan  tangki metanasi  (R-311).  Tujuannya  adalah  untuk  memurnikan Sodium  lignosulfonat  (SLS)  dari  sisa  natrium  bisulfit (NaHSO3) dengan menambahkan metanol. Alasan penambahan  metanol  karena  metanol  digunakan  untuk mengikat  sisa  natrium  bisulfit  (NaHSO3).  Selanjutnya dengan  menggunakan  Pompa  (L-314)  output  dari  tangki metanasi  (R-311)  dimasukkan  ke  sentrifus  (H-311). Tujuannya  adalah  untuk  memisahkan  endapan  natrium bisulfit (NaHSO3) dari larutan Sodium lignosulfonat (SLS).
Berikutnya  Sodium  lignosulfonat  (SLS)  dimasukkan  ke dalam evaporator (V-310) dengan menggunakan Pompa (L- 315)  untuk  mengurangi  kadar  air  pada  SLS.  Selanjutnya menggunakan  pompa  (L-316)  dialirkan  menuju  spray  dryer (B-310) untuk mengurangi kadar air dalam SLS. Selanjutnya untuk  penyesuaian ukuran dimasukkan ke ball mill (C-310) dan screener (H-313). Kemudian Sodium lignosulfonat (SLS) murni dimasukkan ke tangki penampungan (F-313).

## IV. MATERIAL BALANCE
Berdasarkan  hasil  perhitungan material  balance ,  pra desain pabrik surfaktan SLS dengan bahan baku lignin akan beroperasi  dengan  kapasitas  SLS  sebesar  2.500  ton/tahun dengan  basis  operasi  37.334,52  kg/jam  (waktu  operasi  330 hari  kerja/tahun  dan  waktu  kerja  pabrik  24  jam/hari) menghasilkan produk SLS dengan moisture content 1,74%.

## V. KESIMPULAN/RINGKASAN
Pabrik  Sodium  Lignosulfonat  beroperasi  menggunakan proses  sulfonasi  dengan  natrium  bisulfit.  Pemilihan  proses ditentukan  dengan  mempertimbangkan  beberapa  parameter seperti  kondisi  operasi,  efektifitas  proses,  aplikasi  industri, bahan pendukung, dan lingkungan.
Ditinjau  dari  segi  teknis,  maka  Pabrik  Sodium Lignosulfonat  dibuat  dengan  kapasitas  operasi  37.334,52 kg/jam feed untuk menghasilkan produk sodium lignosulfonat sebesar 2.500 ton/tahun

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A.  Suryani,  D.  Mangunwidjaya,  and  E.  Hambali,  “Production  of sodium  lignosulphonate  from  isolated  lignin  of  empty  fruit  bunch : indentification and performance test as a dispersant agent,” J. Teknol. Ind. Pertan. , vol. 19, no. 1, 2009.
[2]  J.  Bailey  and  D.  Ollis, Biochemical  Engineering  Fundamentals . McGraw-Hill, 2018. ISBN: 0070032122.
[3]  J. Gargulak and S. Lebo, Commercial Use of Lignin-Based Materials . Washington: ACS Publications, 1999.ISBN: 9794203351.
[4]  B.  Pramudono,  H.  A.  Aji,  S.  a  Priyanto,  E.  Untoro,  and  P.  Ratu, “Utilization of biomass waste of pulp and paper industry for production of sodium lignosulphonate (sls),” Nat. Environ. Pollut. Technol. , vol. 17, no. 4, pp. 1299--1303, 2018.
[5]  A.  Rachmawati,  “Sintesis  dan  Karakterisasi  Surfaktan  Nonionik Berbasis  Asam  Stearat  Melalui  Reaksi  Propoksilasi,”  Departemen
Kimia: Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, 2019.