مهندسي شيمي، اهداف، توانايي ها

[parvazeh]

هدف
مهندسي شيمي رشته گسترده‌اي است كه در دوره كارشناسي آن با استفاده از اصول مهندسي به همراه مباني رياضيات و شيمي و فيزيك، زمينه‌هاي لازم براي طراحي و بهره‌برداري از صنايع متنوعي به دانشجويان آموزش داده مي‌شود. نظر به اينكه اصول مهندسي در مورد صنايع بسيار متنوع و گسترده شيميايي يكسان است، مهندسان شيمي از انعطاف فوق‌العاده‌اي در انتخاب شغل برخوردارند پس از فراگيري فيزيك، شيمي و بخصوص رياضيات و همچنين دروس اصلي اين رشته مانند موازنه انرژي و مواد، ترموديناميك، مكانيك سيالات، انتقال حرارت، انتقال جرم، عمليات واحدهاي صنعتي، طراحي راكتورهاي شيميايي، كنترل فرآيندها و اقتصاد و طراحي مهندسي مطرح مي‌شوند.

به علاوه ، دروس ديگري در مهندسي عمومي نظير مباني برق، استاتيك و مقاومت مصالح، مهندسي محيط زيست، رسم فني و كارگاهها، براي تكميل اطلاعات مهندسي دانشجويان آموزش داده مي‌شوند. در دوه كارشناسي مهندسي شيمي علاوه بر دروس فوق چند درس ديگر در زمينه‌هاي تخصصي نظير صنايع نفت و گاز و پتروشيمي ، صنايع غذايي، صنايع معدني و طراحي فرآيند ، به مدت حدود يك نيمسال تحصيلي ارائه مي‌شوند كه دانشجويان بر حسب علاقه خود و يا زمينه كاري موجود در صنايع مختلف، آنها را انتخاب مي‌كنند. ارائه اين تخصصها در دانشگاههاي مختلف بستگي به علاقه و توان آموزشي هر دانشگاه دارد.

توانايي‌هاي عمومي مورد نياز و قابل توصيه

يك دانشجوي مهندسي شيمي در درجه اول بايد در دروس رياضي قوي باشد و دو درس فيزيك و شيمي در مراحل بعدي قرار دارد.

فردي كه رشته مهندسي شيمي را انتخاب مي‌كند بايد در رياضيات و فيزيك قوي باشد. البته در اين رشته، درس شيمي نيز اهميت دارد اما رياضيات و فيزيك از اهميت بيشتري برخوردار است. همچنين داوطلبان آزمون سراسري بايد بدانند كه رشته مهندسي شيمي رشته آساني نيست، پس اگر داوطلبي به تحقيق و مطالعه مستمر علاقه زيادي ندارد، بهتر است كه وارد اين رشته نشود.

دانشجويان مهندسي شيمي نسبت به دانشجويان رشته‌هاي مهندسي ديگر تنها 9 واحد بيشتر شيمي مي‌خوانند . يعني علاوه بر شيمي عمومي 1 كه در اكثر رشته‌هاي مهندسي ارائه مي‌شود، شيمي عمومي 2 ، شيمي آلي و شيمي تجزيه نيز مطالعه مي‌كنند. در مقابل، رياضي در اين رشته بسيار اهميت دارد چون يك مهندس شيمي براي طراحي راكتور ، برج و مبدل نياز به دانش رياضي دارد.

علاوه بر رياضي و فيزيك، تسلط بر زبان انگليسي نيز در اين رشته بسيار مهم است چون اكثر كتب تخصصي اين رشته به زبان انگليسي مي‌باشد. همچنين دانشجوي اين رشته بايد داراي دقت نظر خوبي باشد براي آن كه در مهندسي شيمي علاوه بر آزمايشهايي در مقياس بزرگ، آزمايشهايي در مقياس كوچك نيز وجود دارد. براي مثال ما در شيمي تجزيه بعضي آزمايش‌هايمان در حد ميليونيم p.p.m است و بدون شك در چنين آزمايشي اگر يك صدم گرم نيز اشتباه بشود، همه آزمايش به هم مي‌ريزد.

صنايع شيميايي كشور ما بسيار بكر و دست‌نخورده است و ما تا كنون از امكاناتمان بخوبي بهره‌برداري نكرده‌ايم براي مثال بسياري از فرآورده‌هاي شيميايي مثل مواد اوليه دارويي، بهداشتي و آرايشي را كه توليدشان نيز نسبتا راحت است از خارج از كشور وارد مي‌كنيم و يا در خيلي از كاتاليزورهاي صنعت نفت جا براي فعاليت افراد خلاق و نوآوري كه كوشا و فعال باشند، وجود دارد.

توانايي هاي فارغ‌التحصيلان

صنايع گاز
فارغ‌التحصيلان اين رشته مي‌توانند پس از پايان تحصيلات و كسب تجربه لازم ، امور متفاوتي را از نظر طراحي ، ساخت ، اجرا و نظارت بر اجراي طرحهاي مختلف به عهده گيرند كه در زير به برخي از آنها اشاره مي‌شود:

1-طراحي ، محاسبه و ساخت واحدهاي نم‌زدايي و شيرين‌سازي گاز طبيعي .
2-طراحي ، محاسبه و ساخت واحدهاي تفكيك كننده اجزاي گاز طبيعي .
3-طراحي خطوط لوله انتقال گاز طبيعي از مخازن گاز به پالايشگاهها.
4-راهبري و نظارت بر عملكرد پالايشگاههاي گاز طبيعي.
5-انجام كليه محاسبات مربوط به گاز طبيعي از قبيل محاسبات مربوط به تشكيل هيدراتهاي گازي و غيره.
6-طراحي و نظارت بر عملكرد خطوط لوله گاز طبيعي از پالايشگاهها به مراكز مصرف .
7-طراحي شبكه‌هاي توزيع گاز طبيعي در شهرها.
8-طراحي و ساخت دستگاههاي جداساز گاز- مايع ، گاز-جامد و مايع-جامد.

صنايع غذايي


- رفع اشكال و حل مشكلات مربوط به اين تخصص.
- تطبيق شرايط كمي و كيفي توليد با تقاضا.
- توسعه و انتقال فن‌آوري به منظور بهبود شرايط توليد در صنايع غذايي.
- برنامه‌ريزي فعاليتهاي توليد در صنايع غذايي.
- طراحي و نظارت بر ساخت دستگاهها و شبكه‌هاي مورد نياز در صنايع غذايي مانند راكتورها و برجهاي جذب و دفع .
- نظارت بر نصب و راه‌اندازي سيستمها .
- بهره‌برداري از صنايع به نحو مطلوب (از لحاظ فني و اقتصادي).

طراحي فرآيندهاي صنايع نفت
فارغ‌التحصيلان اين دوره توانايي كافي در احراز مشاغل و ايفاي وظايف زير را دارند: انجام محاسبات و تعيين مشخصات وسايل، دستگاهها و فرآيندهاي شيميايي كه در صنايع نفت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. منظور از طراحي فرآيند در صنايع نفت، استفاده از داده‌هاي موجود به منظور محاسبه و تعيين مشخصات فني يك دستگاه ، يك واحد و يا يك كارخانه تا حد تشكيل نمودار جرياني كامل است.

پالايش
فارغ‌التحصيلان اين رشته داراي تواناييهاي زير هستند:

فعاليت در پالايشگاههاي نفت و گاز، كارخانه‌ها و مجتمع هاي پتروشيمي، كارخانه‌هاي تصفيه روغن ، امور انتقال فرآورده‌ها و واحدهاي توليد مواد شيميايي و ... . همكاري با مراكز علمي و صنعتي كشور در زمينه برنامه ريزي و گسترش اين صنايع و ... .

صنايع پتروشيمي
فارغ‌التحصيلان اين رشته داراي تواناييهاي زير هستند:

فعاليت در پالايشگاههاي نفت و گاز ، كارخانه‌ها و مجتمعهاي پتروشيمي، كارخانه‌هاي تصفيه روغن ، امور انتقال فرآورده‌ها و واحدهاي توليد مواد شيميايي و همچنين همكاري با مراكز علمي و صنعتي كشور در زمينه برنامه‌ريزي و گسترش اين صنايع .

رابطه مهندسي شيمي با علم شيمي
آيا مي‌دانيد كه دانشجويان گرايشهاي مختلف رشته مهندسي شيمي تنها 12 واحد شيمي مي‌گذرانند كه از اين 12 واحد نيز 3 واحد در اكثر رشته‌هاي مهندسي ارائه مي‌شود؟
و آيا مي‌دانيد كه بيشتر دروس مهندسي شيمي با رشته‌هاي مهندسي ديگر ، بخصوص مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات مشترك است؟
حتما مي‌پرسيد پس چرا عنوان اين رشته مهندسي شيمي است؟

عنوان كامل اين رشته، مهندسي صنايع شيمي است. يعني همان‌طور كه ما مهندسيني در صنايع الكترونيك و مكانيك داريم، در صنايع شيمي نيز داريم. اما به مرور كلمه صنعت از عنوان يك رشته حذف شده و به همين دليل داوطلبان آزمون سراسري فكر مي‌كنند كه مهندسي شيمي شبيه به رشته شيمي است. در حاليكه نسبت بين مهندسي شيمي و شيمي مثل نسبت بين مهندسي برق و فيزيك مي‌باشد.

به دست آوردن مواد شيميايي در آزمايشگاه به علم شيمي باز مي‌گردد. يعني وقتي كه ما در آزمايشگاه ماده a را با b تركيب مي‌كنيم و ماده c به دست مي‌آيد از علم شيمي استفاده كرده‌ايم اما اين كه از چه طريقي از a و b به c مي‌رسيم در حيطه مهندسي شيمي قرار دارد. از سوي ديگر يك شيميست در آزمايشگاه فعاليت مي‌كند در حاليكه يك مهندس در مقياس صنعتي كار مي‌كند و براي رسيدن به هدف خود از دروس مهندسي مثل انتقال حرارت، انتقال جرم، مكانيك سيالات ، طراحي رآكتورها و يا ترموديناميك ياري مي‌گيرد. به عبارت ديگر در مهندسي شيمي فقط از علم شيمي به عنوان يك پايه استفاده مي‌شود و سپس به سراغ دروسي مي‌رويم كه محاسباتي و مهندسي هستند.

تفاوت عمده مهندسي شيمي با شيمي در اين است كه مهندس كارش طراحي است در حالي كه شيميست‌ها با كارهاي آزمايشگاهي روبرو هستند. البته در اين رشته دروس شيمي نيز وجود دارد اما شباهت اين رشته به ساير رشته‌هاي مهندسي ، بخصوص مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات بييشتر از شباهت اين رشته به شيمي است. در حقيقت يك مهندس شيمي به عنوان حد واسط بين آزمايشگاه و مصرف‌كننده، از اطلاعات شيميست‌ها استفاده كرده و مواد شيميايي را به توليد صنعتي مي‌رساند.

براي يك شيميست تنها توليد ماده مهم است؛ اين كه وقتي دو ماده با هم تركيب مي‌شود، چه ماده‌اي به وجود مي‌آيد. اما يك مهندس شيمي به طراحي دستگاههايي مي‌پردازد كه ماده فوق را به كيفيت بالايي مي‌رساند.

نكات تكميلي
رشته مهندسي شيمي نسبت به رشته‌هاي مهندسي ديگر جديد است، چرا كه اين رشته زاييده ضرورت و نياز صنعت مكانيك، الكترونيك و عمران مي‌باشد.

براي مثال به مرور زمان صنعت به مهندس مكانيكي احتياج پيدا كرد كه از تحولات و فرآيندهاي شيميايي اطلاع داشته باشد و بتواند دستگاههايي را طراحي كند كه در آنها فرآيندهاي شيميايي اتفاق مي‌افتد. در نتيجه شروع به تربيت مهندسين مكانيكي كرد كه بيش از معمول تحصيل‌كردگان اين رشته از علم شيمي مطلع باشند و اين دسته از متخصصان همان مهندسين شيمي هستند.

در يك پروژه كه با حضور مهندسين رشته‌هاي مختلف انجام مي‌گيرد، مهندس شيمي كار اوليه را بر عهده دارد. براي مثال اگر قرار باشد يك برج براي تقطير ماده‌اي ساخته شود؛ كار طراحي اين برج، تعيين ارتفاع، قطر و نوع موادي كه بايد در ساخت آن به كار برده شود و همچنين تعيين درجه دما و فشار آن بر عهده مهندس شيمي است.

منبع: گزینه 2

[M@hdi42]

همه مهندسین در زندگی خود لحظه هایی را به یاد دارند که سعی کرده اند شغل خود را برای یک دوست و یا فامیل شرح دهند. این تجربه برای همگی آن ها به خصوص مهندسین شیمی دردناک بوده است.این موضوع از آنجا ناشی می شود که مردم اغلب درک درستی از مهندسی ندارند به خصوص رشته مهندسی شیمی که تفاوت زیادی بین معنای ظاهری و مفهوم باطنی آن وجود دارد. لغت مهندس شیمی (Chemical Engineer)، در ظاهر معانی زیر را به ذهن متبادر می سازد:
در حالی که یک مهندس شیمی قبل از آن که یک شیمیدان باشد یک مهندس است! مهندسی که کمی شیمی می‌داند. مهندسی که کشفیات آزمایشگاهی شیمیدان ها را تا تولید در مقیاس صنعتی توسعه می دهد. مهندسی که فرایند طراحی می کند. مهندسی که تجهیزات برای فرایندهای شیمیایی، بیولوژیکی و زیست محیطی طراحی می کند. به عبارت دیگر مهندسی شیمی یکی از رشته های مهندسی است نه یکی از گرایش های رشته شیمی.تقریبا هر چیزی را که شما در زندگی روزمره به کار می‌برید (اعم از پلاستیک، فلز، پارچه، کاغذ، غذا، لوازم آرایش، دارو و ...) به کمک مهندسین شیمی ساخته می شود.این حرفه طیف وسیعی از فعالیت ها را در بر می‌گیرد. به این دلیل نمی توان این رشته را به صورت عمومی در یک یا چند جمله به طور کامل تعریف کرد. زیرا با هر جمله ای که این رشته تعریف شود طیف وسیعی از قابلیت های مهندسین شیمی ناگفته می ماند. در ضمن با گذشت زمان و به وجود آمدن جنبه های تازه قابلیت های مهندسین شیمی این تعریف برای همیشه کامل نخواهدماند. چندین سال پیش انجمن مهندسین شیمی امریکا تعریف زیر را برای مهندسی شیمی مرتکب شد!تعریف رسمی انجمن مهندسی شیمی آمریکا (AIChE)کاربرد اصول علوم فیزیکی همراه با مبانی اقتصادی و روابط انسانی در زمینه هایی که مستقیما به فرایندها و دستگاه هایی که در آنها ماده به منظور تغییری در حالت یا مقدار انرژی و یا ترکیبش تحت عمل قرار گرفته باشد.مطمئنا چیزی از این کلمات دستگیرتان نشد. چند بار دیگر بخوانید شاید چیزی عایدتان شود.(البته به شرط آنکه خودتان مهندس شیمی باشید!) ولی توصیه می شود از این تعاریف خشک و رسمی در جواب به کسی که از شما در مورد مهندسی شیمی سوال می کند دوری کنید!! مثلا می توان از تعریف زیر استفاده کرد:طراحی فرایند برای صنایع شیمیایی، جهت تبدیل مواد اولیه به فرآورده های با ارزش افزودهدروس مهندسی شیمیحدود 35 تا 45% از دروس مهندسی شیمی با بقیه رشته های مهندسی یکسان است. (15% دروس عمومی، 20% دروس پایه (ریاضی فیزیک)، 10% دروس مهندسی عمومی). 15% از دروس مهندسی شیمی مربوط به دانشکده شیمی است. 405 از دروس مهندسی شیمی مربوط به دروس اصلی (25%) و اختیاری مربوط به گرایش (15%) است.دروس اصلی این رشته عبارتند از :موازنه ماده و انرژی، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، انتقال حرارت، انتقال جرم، سینتیک و طراحی راکتور، کاربرد ریاضیات در مهندسی شیمی، کنترل فرآیندها، عملیات واحد، طرح و اقتصاد مهندسی


گرایش های مهندسی شیمی:

در مقطع کارشناسی دارای 8 گرایش زیر می باشد:


1.پالایش: دانش تبدیل نفت خام به فرآورده های نفتی.

2.پتروشیمی: دانش تبدیل شاخه ای از فراورده های نفتی به فرآورده های غیر نفتی (پلیمرهای خام و محصولات پتروشیمی)

3.پلیمر: دانش تبدیل پلیمرهای خام (PVC,PP,PE) به پلیمرهای صنعتی (لاستیک، چسب، رنگ و ...)

4.صنایع گاز: دانش تبدیل گاز طبیعی به گاز قابل مصرف (شامل عملیات استخراج، پالایش، انتقال و ...) (با توجه به منابع غنی گاز در ایران و رتبه دوم ایران در جهان از این حیث، آینده این گرایش بسیار درخشان خواهد بود)

5.صنایع شیمیایی معدنی: دانش تبدیل مواد شیمیایی استخراج شده از معدن به محصولات شیمیایی معدنی (گچ، سیمان، کاشی، اسیدها و بازها، گازهای صنعتی و ... )

6.صنایع غذایی: دانش تبدیل مواد غذایی به محصولات غذایی مغذی‌تر و با طعم بهتر.

7.طراحی فرایندهای صنعت نفت: همانطور که از نام آن مشخص است در دروس اختصاصی و اختیاری این گرایش باید مسائل مربوط به صنایع نفت مطرح شود.

8.بهره برداری: این گرایش را می توان رشته ای مستقل دانست و شامل دروسی مانند اکتشاف نفت، حفاری، مخازن هیروکربنی و ... است.