مهندسی شیمی, اهداف, توانایی ها

مهندسی شیمی رشته گسترده ای است که در دوره کارشناسی آن با استفاده از اصول مهندسی به همراه مبانی ریاضیات و شیمی و فیزیک, زمینه های لازم برای طراحی و بهره برداری از صنایع متنوعی به دانشجویان آموزش داده می شود

مهندسی شیمی رشته گسترده‌ای است که در دوره کارشناسی آن با استفاده از اصول مهندسی به همراه مبانی ریاضیات و شیمی و فیزیک، زمینه‌های لازم برای طراحی و بهره‌برداری از صنایع متنوعی به دانشجویان آموزش داده می‌شود. نظر به اینکه اصول مهندسی در مورد صنایع بسیار متنوع و گسترده شیمیایی یکسان است، مهندسان شیمی از انعطاف فوق‌العاده‌ای در انتخاب شغل برخوردارند پس از فراگیری فیزیک، شیمی و بخصوص ریاضیات و همچنین دروس اصلی این رشته مانند موازنه انرژی و مواد، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، انتقال حرارت، انتقال جرم، عملیات واحدهای صنعتی، طراحی راکتورهای شیمیایی، کنترل فرآیندها و اقتصاد و طراحی مهندسی مطرح می‌شوند.

به علاوه ، دروس دیگری در مهندسی عمومی نظیر مبانی برق، استاتیک و مقاومت مصالح، مهندسی محیط زیست، رسم فنی و کارگاهها، برای تکمیل اطلاعات مهندسی دانشجویان آموزش داده می‌شوند. در دوه کارشناسی مهندسی شیمی علاوه بر دروس فوق چند درس دیگر در زمینه‌های تخصصی نظیر صنایع نفت و گاز و پتروشیمی ، صنایع غذایی، صنایع معدنی و طراحی فرآیند ، به مدت حدود یک نیمسال تحصیلی ارائه می‌شوند که دانشجویان بر حسب علاقه خود و یا زمینه کاری موجود در صنایع مختلف، آنها را انتخاب می‌کنند. ارائه این تخصصها در دانشگاههای مختلف بستگی به علاقه و توان آموزشی هر دانشگاه دارد.

● توانایی‌های عمومی مورد نیاز و قابل توصیه

یک دانشجوی مهندسی شیمی در درجه اول باید در دروس ریاضی قوی باشد و دو درس فیزیک و شیمی در مراحل بعدی قرار دارد.

فردی که رشته مهندسی شیمی را انتخاب می‌کند باید در ریاضیات و فیزیک قوی باشد. البته در این رشته، درس شیمی نیز اهمیت دارد اما ریاضیات و فیزیک از اهمیت بیشتری برخوردار است. همچنین داوطلبان آزمون سراسری باید بدانند که رشته مهندسی شیمی رشته آسانی نیست، پس اگر داوطلبی به تحقیق و مطالعه مستمر علاقه زیادی ندارد، بهتر است که وارد این رشته نشود.

دانشجویان مهندسی شیمی نسبت به دانشجویان رشته‌های مهندسی دیگر تنها ۹ واحد بیشتر شیمی می‌خوانند . یعنی علاوه بر شیمی عمومی ۱ که در اکثر رشته‌های مهندسی ارائه می‌شود، شیمی عمومی ۲ ، شیمی آلی و شیمی تجزیه نیز مطالعه می‌کنند. در مقابل، ریاضی در این رشته بسیار اهمیت دارد چون یک مهندس شیمی برای طراحی راکتور ، برج و مبدل نیاز به دانش ریاضی دارد.

علاوه بر ریاضی و فیزیک، تسلط بر زبان انگلیسی نیز در این رشته بسیار مهم است چون اکثر کتب تخصصی این رشته به زبان انگلیسی می‌باشد. همچنین دانشجوی این رشته باید دارای دقت نظر خوبی باشد برای آن که در مهندسی شیمی علاوه بر آزمایشهایی در مقیاس بزرگ، آزمایشهایی در مقیاس کوچک نیز وجود دارد. برای مثال ما در شیمی تجزیه بعضی آزمایش‌هایمان در حد میلیونیم P.P.M است و بدون شک در چنین آزمایشی اگر یک صدم گرم نیز اشتباه بشود، همه آزمایش به هم می‌ریزد.

صنایع شیمیایی کشور ما بسیار بکر و دست‌نخورده است و ما تا کنون از امکاناتمان بخوبی بهره‌برداری نکرده‌ایم برای مثال بسیاری از فرآورده‌های شیمیایی مثل مواد اولیه دارویی، بهداشتی و آرایشی را که تولیدشان نیز نسبتا راحت است از خارج از کشور وارد می‌کنیم و یا در خیلی از کاتالیزورهای صنعت نفت جا برای فعالیت افراد خلاق و نوآوری که کوشا و فعال باشند، وجود دارد.

● توانایی های فارغ‌التحصیلان

▪ صنایع گاز

فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند پس از پایان تحصیلات و کسب تجربه لازم ، امور متفاوتی را از نظر طراحی ، ساخت ، اجرا و نظارت بر اجرای طرحهای مختلف به عهده گیرند که در زیر به برخی از آنها اشاره می‌شود:

۱) طراحی ، محاسبه و ساخت واحدهای نم‌زدایی و شیرین‌سازی گاز طبیعی .

۲) طراحی ، محاسبه و ساخت واحدهای تفکیک کننده اجزای گاز طبیعی .

۳) طراحی خطوط لوله انتقال گاز طبیعی از مخازن گاز به پالایشگاهها.

۴) راهبری و نظارت بر عملکرد پالایشگاههای گاز طبیعی.

۵) انجام کلیه محاسبات مربوط به گاز طبیعی از قبیل محاسبات مربوط به تشکیل هیدراتهای گازی و غیره.

۶) طراحی و نظارت بر عملکرد خطوط لوله گاز طبیعی از پالایشگاهها به مراکز مصرف .

۷) طراحی شبکه‌های توزیع گاز طبیعی در شهرها.

۸) طراحی و ساخت دستگاههای جداساز گاز- مایع ، گاز-جامد و مایع-جامد.

▪ صنایع غذایی

- رفع اشکال و حل مشکلات مربوط به این تخصص.

- تطبیق شرایط کمی و کیفی تولید با تقاضا.

- توسعه و انتقال فن‌آوری به منظور بهبود شرایط تولید در صنایع غذایی.

- برنامه‌ریزی فعالیتهای تولید در صنایع غذایی.

- طراحی و نظارت بر ساخت دستگاهها و شبکه‌های مورد نیاز در صنایع غذایی مانند راکتورها و برجهای جذب و دفع .

- نظارت بر نصب و راه‌اندازی سیستمها .

- بهره‌برداری از صنایع به نحو مطلوب (از لحاظ فنی و اقتصادی).

▪ طراحی فرآیندهای صنایع نفت

فارغ‌التحصیلان این دوره توانایی کافی در احراز مشاغل و ایفای وظایف زیر را دارند: انجام محاسبات و تعیین مشخصات وسایل، دستگاهها و فرآیندهای شیمیایی که در صنایع نفت مورد استفاده قرار می‌گیرد. منظور از طراحی فرآیند در صنایع نفت، استفاده از داده‌های موجود به منظور محاسبه و تعیین مشخصات فنی یک دستگاه ، یک واحد و یا یک کارخانه تا حد تشکیل نمودار جریانی کامل است.

▪ پالایش

ـ فارغ‌التحصیلان این رشته دارای تواناییهای زیر هستند:

فعالیت در پالایشگاههای نفت و گاز، کارخانه‌ها و مجتمع های پتروشیمی، کارخانه‌های تصفیه روغن ، امور انتقال فرآورده‌ها و واحدهای تولید مواد شیمیایی و ... . همکاری با مراکز علمی و صنعتی کشور در زمینه برنامه ریزی و گسترش این صنایع و ... .

▪ صنایع پتروشیمی

ـ فارغ‌التحصیلان این رشته دارای تواناییهای زیر هستند:

فعالیت در پالایشگاههای نفت و گاز ، کارخانه‌ها و مجتمعهای پتروشیمی، کارخانه‌های تصفیه روغن ، امور انتقال فرآورده‌ها و واحدهای تولید مواد شیمیایی و همچنین همکاری با مراکز علمی و صنعتی کشور در زمینه برنامه‌ریزی و گسترش این صنایع .

● رابطه مهندسی شیمی با علم شیمی

آیا می‌دانید که دانشجویان گرایشهای مختلف رشته مهندسی شیمی تنها ۱۲ واحد شیمی می‌گذرانند که از این ۱۲ واحد نیز ۳ واحد در اکثر رشته‌های مهندسی ارائه می‌شود؟

و آیا می‌دانید که بیشتر دروس مهندسی شیمی با رشته‌های مهندسی دیگر ، بخصوص مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات مشترک است؟

حتما می‌پرسید پس چرا عنوان این رشته مهندسی شیمی است؟

عنوان کامل این رشته، مهندسی صنایع شیمی است. یعنی همان‌طور که ما مهندسینی در صنایع الکترونیک و مکانیک داریم، در صنایع شیمی نیز داریم. اما به مرور کلمه صنعت از عنوان یک رشته حذف شده و به همین دلیل داوطلبان آزمون سراسری فکر می‌کنند که مهندسی شیمی شبیه به رشته شیمی است. در حالیکه نسبت بین مهندسی شیمی و شیمی مثل نسبت بین مهندسی برق و فیزیک می‌باشد.

به دست آوردن مواد شیمیایی در آزمایشگاه به علم شیمی باز می‌گردد. یعنی وقتی که ما در آزمایشگاه ماده A را با B ترکیب می‌کنیم و ماده C به دست می‌آید از علم شیمی استفاده کرده‌ایم اما این که از چه طریقی از A و B به C می‌رسیم در حیطه مهندسی شیمی قرار دارد. از سوی دیگر یک شیمیست در آزمایشگاه فعالیت می‌کند در حالیکه یک مهندس در مقیاس صنعتی کار می‌کند و برای رسیدن به هدف خود از دروس مهندسی مثل انتقال حرارت، انتقال جرم، مکانیک سیالات ، طراحی رآکتورها و یا ترمودینامیک یاری می‌گیرد. به عبارت دیگر در مهندسی شیمی فقط از علم شیمی به عنوان یک پایه استفاده می‌شود و سپس به سراغ دروسی می‌رویم که محاسباتی و مهندسی هستند.

تفاوت عمده مهندسی شیمی با شیمی در این است که مهندس کارش طراحی است در حالی که شیمیست‌ها با کارهای آزمایشگاهی روبرو هستند. البته در این رشته دروس شیمی نیز وجود دارد اما شباهت این رشته به سایر رشته‌های مهندسی ، بخصوص مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات بییشتر از شباهت این رشته به شیمی است. در حقیقت یک مهندس شیمی به عنوان حد واسط بین آزمایشگاه و مصرف‌کننده، از اطلاعات شیمیست‌ها استفاده کرده و مواد شیمیایی را به تولید صنعتی می‌رساند.

برای یک شیمیست تنها تولید ماده مهم است؛ این که وقتی دو ماده با هم ترکیب می‌شود، چه ماده‌ای به وجود می‌آید. اما یک مهندس شیمی به طراحی دستگاههایی می‌پردازد که ماده فوق را به کیفیت بالایی می‌رساند.

● نکات تکمیلی

رشته مهندسی شیمی نسبت به رشته‌های مهندسی دیگر جدید است، چرا که این رشته زاییده ضرورت و نیاز صنعت مکانیک، الکترونیک و عمران می‌باشد.

برای مثال به مرور زمان صنعت به مهندس مکانیکی احتیاج پیدا کرد که از تحولات و فرآیندهای شیمیایی اطلاع داشته باشد و بتواند دستگاههایی را طراحی کند که در آنها فرآیندهای شیمیایی اتفاق می‌افتد. در نتیجه شروع به تربیت مهندسین مکانیکی کرد که بیش از معمول تحصیل‌کردگان این رشته از علم شیمی مطلع باشند و این دسته از متخصصان همان مهندسین شیمی هستند.

در یک پروژه که با حضور مهندسین رشته‌های مختلف انجام می‌گیرد، مهندس شیمی کار اولیه را بر عهده دارد. برای مثال اگر قرار باشد یک برج برای تقطیر ماده‌ای ساخته شود؛ کار طراحی این برج، تعیین ارتفاع، قطر و نوع موادی که باید در ساخت آن به کار برده شود و همچنین تعیین درجه دما و فشار آن بر عهده مهندس شیمی است.

مهدی وجودی