معرفی رشته مهندسی شیمی
معرفی رشته مهندسی شیمی
پورتال جامع مهندسین ایران -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.
دروس مهندسی شیمی :
حدود ۴۰ درصد ( به طور تقریبی ) درس های این رشته با سایر رشته های مهندسی یکسان است
دروس اصلی این رشته میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
موازنه ماده و انرژی
ترمودینامیک
مکانیک سیالات
انتقال حرارت
سینتیک و طراحی انواع راکتور
و …
گرایش های مهندسی شیمی :
این رشته دارای گرایش های زیر میباشد :
۱ – پالایش : دانش تبدیل نفت خام به فراورده های نفتی در واقع مهندسی پالایش به طراحی پالایشگاه‌ها باز می‌گردد. یعنی دانشجوی این گرایش، شیوه طراحی دستگاه‌هایی مثل برج‌های تقطیر، دستگاه‌های جداکننده مایعات از مایعات و گازها از مایعات را می‌آموزد؛ دستگاه‌هایی که مشتقات ئیدروکربنی مثل بنزین و گازوئیل و مواد سنگین‌تر مثل قیر و شوینده‌ها را از نفت خام جدا ساخته و به دست می‌آورد.
دروس تخصصی گرایش پالایش :
مهندسی احتراق، مهندسی پالایش، فرآیندهای پالایش
۲ – پتروشیمی :
دانش تبدیل شاخه هایی از فرآوردههای نفتی به فرآورده های غیرنفتی (پلیمرهای خام و محصولات پتروشیمی). وظیفه مهندس پتروشیمی، طراحی دستگاه‌ها و فرآیند تولید مواد مختلف از جمله کودهای شیمیایی، شوینده‌ها، فرآوردههای پلیمری (مواد اولیه پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها و الیاف مصنوعی) و مواد شیمیایی (اسیدها، حلال‌ها) از نفت و برش‌های نفتی است.
در واقع وظیفه مهندسی پتروشیمی، طراحی دستگاه‌ها و فرآیند تولید مواد مختلف از جمله کودهای شیمیایی، شوینده‌ها، فرآوردههای پلیمری (مواد اولیه پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها و الیاف مصنوعی) و مواد شیمیایی (اسیدها، حلال‌ها) از نفت و برش‌های نفتی است. دروس تخصصی دانشجویان این رشته بیشتر در مورد کاتالیزورهای صنعتی است که در رآکتورها به کار می‌رود
۳ – پلیمر :
دانش تبدیل پلیمرهای خام (PVC,PP,PE) به پلیمرهای صنعتی (لاستیک، چسب، رنگ و …). شیمی فیزیک پلیمرها، رئولوژی پلیمرها، خواص مکانیکی و شکل‌دهی مواد پلیمری و همچنین مکانیک کامپوزیت‌ها به صورت تخصصی در گرایش پلیمر تدریس می‌گردند. دانشجویان این گرایش نهایتاً در یکی از زمینه‌های پلیمر مثل فرایند شکل‌دهی پلیمر یا طراحی واحدهای صنعتی تولید پلیمر تبحر پیدا می‌کنند.
۴- صنایع گاز :
دانشی برای تبدیل گاز طبیعی به گاز قابل مصرف…. به طور کلی عمق چاهی که برای استخراج گاز زده میشود، قطر لوله‌ای که گاز را از چاه به پالایشگاه یا از پالایشگاه به شبکه‌های شهری منتقل می‌کند، نحوه انتقال گاز از چاه به پالایشگاه، نحوه گرفتن گازCO2 از این ماده (برای جلوگیری از خورده شدن لوله‌ها)، نحوه شیرین کردن گاز ترش ( گاز اولیه‌ای که از چاه استخراج میشود و قابل مصارف شهری و … نیست) همه در حیطه فعالیت یک مهندس شیمی گرایش گاز قرار دارد.
دروس تخصصی گرایش صنایع گاز :
انتقال و توزیع گاز، فرآیند گاز، مهندسی احتراق
۵ – صنایع شیمیایی معدنی :
تبدیل مواد شیمیایی استخراج شده از معدن به محصولات معدنی مانند گچ ، سیمان ، کاشی و …
۶-ترموسینیتیک و کاتالیست:
این گرایش عمدتاً به دو شاخه‌ی : ۱) ترمودینامیک ۲)سینتیک و کاتالیست، تقسیم میشود.
شاخه‌ی اول بیشتر به مفاهیم ترمودینامیکی همچون روابط کار، انرژی، فشار حجم، گرا و … خصوصاً در محلول‌ها به صورت کاربردی، که در حیطه مهندسی شیمی است می‌پردازد.
شاخه‌ی دوم متمرکز به سه بحث عمده در زمینه‌ی کاتالیست‌هاست:
۱) سینتیک واکنش‌های کاتالیستی و طراحی راکتورهای مربوطه
۲) اصول و روش‌های ساخت کاتالیست‌ها
۳) تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کاتالیست‌ها
۷ – صنایع غذایی :
تبدیل مواد غذایی به محصولات غذایی مغذی تر…
یکی از کاربردهای مهندسی شیمی در تولید مواد غذایی و بخش‌های صنایع غذایی مانند میکروبیولوژی غذا، شیمی غذا و کنترل کیفی صنایع غذایی است. برای مثال در سوپرمارکت‌ها و فروشگاه‌ها، مواد غذایی بیشتر به حالت کنسرو وجود دارد که تهیه این کنسروها با حفظ اصول ایمنی و بهداشتی نیاز به یکسری محاسبات دارد که این محاسبات توسط یک مهندس شیمی صنایع غذایی انجام می‌گیرد.
همچنین طراحی دستگاه‌هایی که فرآیند خشک کردن را انجام میدهند مثل غذاهای بچه که به صورت پودر تهیه میشود و طراحی دستگاه‌های استریلیزه، پاستوریزه و منجمدکننده برعهده متخصصین همین رشته است.
دروس تخصصی گرایش صنایع غذایی:
میکروبیولوژی عمومی، شیمی مواد غذایی، میکروبیولوژی مواد غذایی، صنایع غذایی، بیوشیمی مواد غذایی، تغذیه وبهداشت
۸ – طراحی فرایند های صنعت نفت :
مسائل مربوط به صنایع نفت در این گرایش مطرح میشود.
در واقع فرآیند یعنی عملکرد یا روش و طریقی که بتوان به یاری آن ماده‌ای را از حالتی به حالت دیگر تغییر شکل داد و منظور از مهندس طراحی فرآیندهای صنایع نفت یعنی فردی که روش این تغییر و تحول را طراحی کند. چون برای تبدیل یک ماده از حالت اولیه به حالتی خاص لازم است که دستگاه‌هایی طراحی شده و محاسباتی انجام بگیرد تا بتوان به نتیجه مطلوب دست یافت.
طراحی صنایعی که بطور مستقیم یا غیر مستقیم وابسته به نفت خام یا فرآوردههای پالایشگاه یا صنایع پتروشیمی است به مهندس شیمی گرایش طراحی فرآیندها مربوط میشود. یک مهندس شیمی گرایش طراحی فرآیندهای صنایع نفت، واکنش‌های خاصی را از شیمیست‌ها می‌گیرد و با توجه به شرایط محیطی، اقتصادی و … بهترین روش تولید مواد شیمیایی و خالص‌سازی آنها را پیدا کرده و پیاده می‌کند.
دروس تخصصی گرایش طراحی فرآیندهای نفت:
فرآیندهای پالایش نفت و گاز، طراحی برج و مبدل، تعیین مشخصات دستگاه‌ها، سیستم‌های اندازه‌گیری.
۹ – بهره‌برداری از منابع نفت :
مهندس بهره‌برداری از منابع نفت مهندسی است که راه‌ها و روش‌های بهره‌برداری بهینه از مخازن نفت را ارائه می‌دهد. در واقع یک مهندس بهره‌برداری از نفت با توجه به نوع مخزن نفت تعیین می‌کند که به یاری کدام یک از روش‌های موجود؛ تزریق گاز، تزریق آب، تزریق مواد پلیمری یا ازدیاد حرارت میتوان نفت را راحتتر و مقرون به صرفه‌تر بهره‌برداری کرد. امروزه اکثر مخازن نفت کشور ما دچار افت فشار شده‌اند. به همین دلیل نفت به صورت طبیعی به سطح زمین نمی‌رسد و در نتیجه حضور مهندسین بهره‌برداری از منابع نفت، یک ضرورت اجتناب‌ناپذیر است.
دروس تخصصی گرایش بهره‌برداری از منابع نفت :
مهندسی مخازن هیدروکربوری، ازدیاد برداشت، حفاری و تولید، شبیه‌سازی مخازن نفتی، خواص ترمودینامیکی سیالات نفتی
۱۰-بیوتکنولوژی
(زیست فناوری) عبارت است از کاربرد علوم مختلف در استفاده مستقیم یا غیرمستقیم از موجودات زنده، قسمتی از بدن و یا فرآوردههای آنها در اشکال طبیعی یا تغییریافته. اساس درس‌های تخصصی این رشته بر پایه علوم زیستی است. این گرایش جز گرایش‌های جدید در مهندسی شیمی است به همین دلیل علاقه‌مندان زیادی دارد. به‌طور کلی هر گونه فعالیت هوشمندانه بشر در خلق، بهبود و عرضه محصولات گوناگون با استفاده از موجودات زنده مخصوصاً از طریق دستکاری ژنتیکی آنها در سطح مولکولی، در حوزه بیوتکنولوژی قرار می‌گیرد
۱۱-نانوفناوری:
اگر از دیدگاه مهندسی شیمی و شیمی به فناوری نانو نگریسته شود میتوان گفت رشته نانوشیمی تقریباً در تمامی علوم و فنون به کار می‌رود، به عبارت دیگر در زمینه‌های مختلفی از جمله سوخت، پلیمر، رنگ، ساخت‌وساز، پوشاک، دارو، غذا و به‌طورکلی هرآن‌چه که به شیمی و مهندسی شیمی مربوط میشود، میتوان از مزایای این فناوری بهره جست.
۱۲-محیط زیست:
مسائل محیط زیستی صنایع از موضوعاتی است که اخیراً مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. از آنجا که صنایع مربوط به مهندسی شیمی از جمله صنایعی هستند که تأثیر فراوانی در محیط زیست دارند لذا گرایش محیط زیست در مهندسی شیمی (که در چند سال اخیر وارد این رشته شده) اهمیت ویژه‌ای می‌یابد. مباحث تصفیه آب و فاضلاب و ضایعات جامد، تصفیه بی‌هوازی و کنترل آلودگی هوا از جمله موضوعاتی هستند که در این گرایش به صورت تخصصی آموزش داده می‌شوند.
بازار کار و آینده ی شغلی :
فارغ التحصیلان گرایش صنایع گاز پس از پایان تحصیلات میتوانند در پالایشگاه های گاز کشور مشغول به فعالیت بشوند
در این برهه از زمان به دلیل ملی بودن صنعت نفت و گاز ، فعالیت در این دو گرایش بیشتر در بخش های دولتی دستگاه اجرایی کشور نظیر پالایشگاه های ملی است اما با این حال شرکت هایی خصوصی وجود دارند که در زمینه های مشاوره ای به سازمان های دولتی خدمات میدهند
