مهندسي شيمي چيست؟
من خودم رشته ي دانشگاهيم مهندسي شيمي ولي به هر كسي ميگم متوجه نميشه يعني چي اين بود كه باعث شد تا من اين توضيحو بدم
مهندسی شیمی
مقدمه:
از اوايل قرن 19 ميلادي كه توسعه صنايع شيميايي آغاز شد نياز به منظم كردن دانش فرآيند هاي شيميايي بوجود آمد. ذر سال 1880 جورج ديويس انگليسي طي يك سخنراني پايه هاي علمي مهندسي شيمي را بنا نهاد. در سال 1881 اولين درس در زمينه مهندسی شيمی در انستيتو تكنولوژی ماساچوست امريكا (MIT) توسط پروفسور نورتون، استاد درس شيمی صنعتي، در دانشكده مكانيك تدريس شد. علت ارائه چنين درسی توسعه روزافزون صنايع شيميايی بود و بايد فرآيند ساخت و چگونگی بهره برداری به نحوی رضايت بخش به دست مهندسانی كه اطلاعات كافی درباره فرآيندهای شيميايی داشتند تدوین می شد.
پیشرفت صنایع شیمیایی در امریكا به حدی بود كه در سال 1910 تولید مواد شیمیایی در این كشور بیشتر از مجموع تولیدات مواد شیمیایی در آلمان و انگلیس شد. این پیشرفت سریع را مدیون توجه محافل علمی امریكا به حرفه مهندسی شیمی در آن زمان می دانند. در قرن بيستم با توسعه صنايع شيميايي در زمینه های نفت، گاز، پترو شيمي، دارويي، غذايي و معدني اين رشته گسترش يافت و به گرايش هاي مختلفي تقسيم شد.
ضرورت ايجاد رشته مهندسي شيمي:
ساخت و طراحي صنايع شيميايي بايد به دست مهندسانی كه اطلاعات كافی درباره فرآيندهای شيميايی دارند صورت پذيرد. در گذشته طراحی و نظارت بر ساخت اين قبيل صنايع به دو صورت انجام می پذيرفت:
الف) به كمك شيمی دان ها كه از تئوريهای آزمايشگاهی مطلع بودند ولی اطلاعات مهندسی و تجارب آنها كافی نبود.
ب) توسط مهندسان مكانيك كه تجربه طراحی داشتند ولی از كم و كيف تئوری فرآيند مطلع نبودند.
در نتيجه هر حوزه به تنهايی درك و برداشت كاملی از طراحی و فرآيند صنايع شيميايی نداشت و به ناچار از هر دو حوزه استفاده می شد تا با تبادل اطلاعات و همكاری بين آنها طراحی و ساخت واحدهای شيميايی صورت پذيرد. چنين وضعی يعنی استفاده از شيمی دان ها و مهندسان مكانيك در طراحی و ساخت واحدهای توليدی در آلمان مورد توجه بوده است. بعبارت دیگر برای طراحی و يا ساخت يك فرآيند شيميايی بخشهای مهندسی مكانيك و علوم شيمی در كنار يكديگر قرار می گرفتند. برای هماهنگ و يكنواخت كردن طراحی و ساخت واحدهای شيميايی این دو حرفه (شيمی و مهندسی مكانيك) در يك مجموعه تركيب شدند. فارغ التحصيلان چنين رشته ای كه اطلاعات مربوط به فرآيندهای شيميايی و طراحی را با هم دارند قادر به طراحی ساخت و نظارت بر یك فرایند شیمیایی خواهند بود. بر اساس اين ايده بود كه درس شيمی صنعتی ارائه گرديد.
به تدریج كه صنایع شیمیایی پیشرفت كرد نیاز به متخصصانی كه به هر دو حوزه تسلط داشته باشند بیشتر شد و مطالعه دروسی كه بتوانند نیاز صنایع شیمیایی را برآورده كنند در دستور كار استادان دانشگاه ها قرار گرفت و دوره هایی با نام "مهندسی شیمی مدرن" تاسیس شد. توسعه روز به روز صنایع شیمیایی و احساس نیاز مبرم به مهندسان شیمی دانشگاهها را بر آن داشت تا اقدام به تاسیس دانشكده های مهندسی شیمی مستقل از دانشكده های مكانیك كنند.
مهندسي شيمي چيست؟
تعاريف مختلفي براي مهندسي شيمي مطرح شده است مثلا انجمن مهندسان شيمي آمريكا مهندسي شيمي را اين طور تعريف مي كند: كاربرد اصول علوم فيزيكي همراه با مباني اقتصادي و روابط انساني در زمينه هايي كه به طور مستقيم به جريانها و دستگاههاي لازمه مربوط مي باشند و در آنها ماده به منظور تغيير در حالت ، مقدار انرژي و يا تركيب آن فرآوري مي شود.
ستاد انقلاب فرهنگي مهندسي شيمي را اين گونه تعريف مي كند: مهندسي شيمي فن كاربرد علوم پايه در جهت پياده نمودن فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي در مقياس صنعتي مي باشد.
هر دو تعريف فوق كاملاً درست مي باشند اما به نظر مي رسد تعريف اول كامل‌تر و جامع‌تر باشد. مهندسي شيمي فقط علم تبديل فرآيندهاي آزمايشگاهي به مقياس صنعتي نيست بلكه گسترده تر از اين موارد مي باشد. اگر در تعريف اول دقت كنيد علاوه بر كاربرد اصول فيزيكي و شيميايي از روابط اقتصادي و حتي روابط انساني نيز صحبت به ميان آمده است. يعني مهندسان شيمي لازم است براي موفقيت در كار خود علاوه بر قوانين رياضي و شيميايي به روابط اقتصادي و حتي روابط انساني (به عنوان مثال بازاريابي) تسلط داشته باشند.
مهندسي شيمي از رشته هاي تحصيلي خاصی می باشد كه نقش آن در صنعت، به ويژه در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي و صنايع شيميايي بسيار گسترده و متنوع است. فارغ التحصيلان دانشگاهي اين رشته در مقاطع مختلف تحصيلي مسئولیت هاي مختلفی از مهندسي توليد (فرآيند) تا مديريت يك كارخانه بزرگ را برعهده دارند و طي سالهاي اخير مشاغل مالي، اقتصادي و مديريتي متنوع تازه اي نيز براي اين بخش تعريف و پيشنهاد شده و در نتیجه دروس جديدي براي دانشجويان مهندسي شيمي دانشگاهها در نظر گرفته شده است.
به گفته متخصصان دانشگاهي، مسئوليت مهندسان شيمي در عمليات توليد، مهندسي و مديريت يك كارخانه مرتبط با صنعت نفت، به تنهايي منحصر به يك شغل اجرايي نيست، بلكه مهندسان شيمي به فراخور مسئوليتي كه برعهده مي گيرند، مسئوليت نگهداري از ميلياردها دلار سرمايه را برعهده دارند كه حداقل آن از يك ميليون دلار در يك واحد صنعتي كوچك كمتر نخواهد بود. از سوي ديگر در كنار حفظ و نگهداري سرمايه هاي عظيم، نقش اين قشر تحصيلكرده و كارآمد در شكوفايي اقتصاد كشورها به ويژه كشورهايي كه صاحب نفت هستند، قابل توجه میباشد، زيرا از حاصل كار اين گروه ميليونها نفر بهره مند میشوند و چرخهاي اقتصاد كشور سريع تر به گردش در مي آيد.
وسعت عمل مهندسين شيمی از ساير شاخه های مهندسی بيشتر است زيرا آنها در سه شاخه بنيادی فيزيك، رياضی و شيمی فعاليت دارند حال آنكه ديگر شاخه های مهندسی فقط بر پايه رياضی و فيزيك استوار هستند. علاقه عميق به رياضی، فيزيك و شيمی برای موفقيت در اين رشته ضروری است.مهندسين شيمی وسعت عمل موجود در كار خود را دوست دارند. حيطه عمل اين شغل بسته به نوع پروژه و درجه تكامل و پيشرفت آن بسيار گسترده است. بخش ديگری از شغل مهندسين شيمی كه باعث خشنودی آنها می شود به اجرا در آوردن كارهای آزمايشگاهی است.
مهندسين شيمی تقريباً توسط تمامی شركتهای توليدی شيميائی، صنايع نفت و گاز و پتروشيمی، صنايع غذايی و دارويی، صنايع سلولزی، صنايع معدنی و ديگر صنايع مرتبط با انرژی استخدام می شوند. تقريباً سه چهارم مهندسين شيمی در صنايع توليدی كار می كنند و بقيه توسط مراكز دانشگاهی و شركتهای طراحی و مهندسی استخدام می شوند و يا بطور شخصی (در قالب گروه های كوچك) مشغول به كار هستند.
توانايي‌هاي يك مهندس شيمي:
توانايي‌هاي یك مهندسي شيمي را به طور خلاصه می توان به صورت ذيل دسته بندي كرد: - داشتن شناخت كافی از فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي متوالي در مسير توليد - طراحي سيستم‌ها و دستگاههاي مورد نياز در اين مسير - بهينه كردن سيستم از نظر اقتصادي و ارتقاء كيفيت فرآورده ها و ... به نظر مي آيد با این توانايي ها، مهندسين شيمي مي توانند كاربردهاي فراواني در عرصه هاي صنعتي و در زمينه هاي گوناگون داشته باشند و حقيقت نيز چنين بوده است. از جمله اين كاربردها مي توان به موارد ذيل اشاره كرد:
- صنايع نفت، گاز و پتروشيمي
- صنايع شيميايي( رنگ، مواد شوينده و …)
- صنايع معدنی غير فلزي (سيمان، گچ، شيشه، سراميك و …)
- صنايع سلولزي (كاغذ، مقوا، چوب)
- صنايع غذايي و دارويي
- صنايع فرآوري چرم و پوست
- تصفيه آب و پساب و …
وظايف و مسئوليت هاي مهندسین شيمي:
شاخص توليد در فرآيند توليد اهميت بسيار بالايي دارد. به‌عنوان مثال در شاخص توليد كاهش يا افزايش نسبت هاي تعيين شده در مصرف مواد اوليه تاثير مستقيمي بر كيفيت و كميت محصول دارد. بنابراين در شاخص توليد، بخشي از مهم‌ترين وظايف مهندسي افزايش بهره‌وري توليد و كاهش ضايعات (انرژی و مواد) است كه بر عهده مهندسان شيمي می باشد. در شاخص مالي و اقتصادي نيز اهميت كنترل قيمت تمام شده مشابه كنترل فرآيند توليد است، زيرا نتيجه كار بايد سوددهي صنعت را در برداشته باشد. بنابراين كنترل شاخص هاي اقتصادي و مالي نيز از وظايف مهم مهندسين شيمي است. در شاخص مديريت، به طور كلی كنترل بودجه و سرمايه، آموزش كاركنان، ايمني، ضايعات، فروش محصول و رضايت كاركنان بخشي از عواملي هستند كه اهميت كار خطير مهندسان شيمي شاغل در بخش مديريت را نشان مي دهند.
شجاعت در انجام وظيفه، هوش سرشار، به روز بودن دانش و صبر و حوصله از خصوصيات اصلي مهندسان شيمي در محیط كار است.
توسعه منابع انساني:
با توجه به وظايف حساس و سنگين مهندسین شيمي در صنعت، توسعه پايدار منابع انساني اين گروه از لحاظ كيفي و كمي بسيار حائز اهميت است. تاسيس دانشكده هاي مهندسي نفت در ارتباط با توسعه منابع انساني طي يك دهه گذشته نشان دهنده اهميت تربيت نيروي انساني متخصص و كارآمد برای بخش هاي گوناگون صنعت بوده است.
اهميت و جايگاه مديريت منابع انساني در برنامه هاي توسعه صنعت نفت، لزوم تدوين برنامه هايي را به منظور تامين نيروي انساني ايجاب مي كند. هر ساله بخش قابل توجهي از فارغ التحصيلان دانشگاهها دانش آموختگان برجسته اي را به جامعه مهندسي شيمي تحويل می دهند. همچنين تعدادي از دانشجويان برجسته اين رشته در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتري در دانشگاههاي معتبر داخل وخارج ادامه تحصیل می دهند. در همين راستا درسال‌های اخیر تعداد زيادي از فارغ‌التحصيلان ممتاز دانشگاهها، در رشته هاي مورد نياز صنعت نفت در بخش مهندسي شيمي جذب شده اند.
دروس مهندسي شيمي:
حدود40 درصد از دروس مهندسي شيمي با بقيه رشته هاي مهندسي يكسان است (15 درصد دروس عمومي، 20 درصد دروس پايه (رياضي و فيزيك) و 10 درصد دروس مهندسي عمومي). 15درصد از دروس مهندسي شيمي مربوط به رشته شيمي است. 45 درصد از دروس مهندسي شيمي مربوط به دروس اصلي (30 درصد) و اختياري مربوط به گرايش (15 درصد) است.
دروس اصلي اين رشته عبارتند از :
موازنه ماده و انرژي، ترموديناميك، مكانيك سيالات، انتقال حرارت، انتقال جرم، سينتيك و طراحي راكتور، كاربرد رياضيات در مهندسي شيمي، كنترل فرآيندها، عمليات واحد و طرح و اقتصاد مهندسي.
گرايش هاي مهندسي شيمي:
مهندسي شيمي در مقطع كارشناسي داراي 8 گرايش ذيل مي باشد:
1. پالايش: دانش تبديل نفت خام به فرآورده‌هاي نفتي.
2. پتروشيمي: دانش تبديل شاخه اي از فرآورده‌هاي نفتي به فرآورده هاي غير نفتي (پليمرهاي خام و محصولات پتروشيمي)
3. پليمر: دانش تبديل پليمرهاي خام (PVC,PP,PE) به پليمرهاي صنعتي (لاستيك، چسب، رنگ و ...)
4.گاز: دانش تبديل گاز طبيعي به گاز قابل مصرف (شامل عمليات استخراج، پالايش،انتقال و...) (با توجه به منابع غني گاز در ايران و رتبه دوم ايران در جهان از اين حيث، آينده اين گرايش بسيار درخشان‌می با شد.)
5. صنايع شيميايي معدني: دانش تبديل مواد شيميايي استخراج شده از معادن به محصولات شيميايي معدني (گچ، سيمان، كاشي، اسيدها و بازها، گازهاي صنعتي و ... )
6. صنايع غذايي: دانش تبديل مواد غذايي به محصولات غذايي مغذي‌تر و با طعم بهتر
7. طراحي فرآيندهاي صنعت نفت: همانطوری كه از نام آن مشخص است در دروس اختصاصي و اختياري اين گرايش مسائل مربوط به صنايع نفت مطرح می شود
8. بهره برداري: اين گرايش را مي توان رشته اي مستقل دانست و شامل دروسي مانند اكتشاف نفت، حفاري، مخازن هيدروكربني و ... می باشد.
منبع:
سايت دانشگاه علم و صنعت ايران
