¿Qué es un proceso químico?

Un proceso químico es cualquier actividad de laboratorio o industrial donde los productos se reaccionan químicamente entre sí para formar nuevos productos. Las reacciones cambian la estructura de las moléculas del producto, en lugar de agregarlas en un proceso de mezcla. Las mezclas pueden resultar de estas actividades, pero se ha producido un cambio químico en uno o más de los materiales reaccionados.

Los diseños de procesos a menudo implican construir moléculas más grandes de moléculas más pequeñas que se encuentran en las materias primas. Algunas reacciones pueden romper moléculas más grandes y reorganizarlas de diferentes maneras para producir un producto final. Se pueden requerir múltiples reacciones para producir una molécula deseada, y pueden incluir materias primas adicionales o cambios en la temperatura o presión para que se formen diferentes productos. Un proceso puede ser un solo paso de reacción, o una operación industrial que crea productos químicos terminados a gran escala.

Los productos químicos se producen por primera vez en equipos a escala de laboratorio, tanto para confirmar los pasos necesarios comoPara ajustar las temperaturas y presiones de reacción a menudo requeridas para que ocurran las reacciones. Muchos procesos químicos industriales ocurren a altas temperaturas y/o presiones, pero con menos frecuencia, las reacciones pueden ocurrir a presiones muy bajas o al vacío, o a temperaturas muy bajas.

Se pueden usar

catalizadores para ayudar a la reacción química al diseñar un proceso químico. Estos son productos que aceleran o aceleran la reacción, hacen más del producto final deseado en comparación con otros subproductos, o en algunos casos permiten que las reacciones ocurran a temperaturas o presiones más bajas para reducir los costos. Los vasos de reacción de alta presión o temperatura pueden ser costosos de fabricar, por lo que un catalizador puede ser importante al diseñar plantas químicas.

Pruebas en plantas piloto, o a pequeña escala, las operaciones pueden ser el siguiente paso en el diseño del proceso. Los tiempos de reacción, las temperaturas y las presiones deben ser revisadas y óptimasIzed para producir los productos químicos correctos y reducir los materiales de desecho. Los productos deben separarse y purificarse en pasos adicionales, y se pueden necesitar reacciones adicionales antes de hacer un producto final. Se deben determinar los materiales de desecho y encontrar formas de neutralizarlos o eliminarlos para minimizar los problemas ambientales. Las pruebas de la planta piloto son importantes, porque algunas pruebas de laboratorio no funcionan correctamente cuando se ejecutan en equipos más grandes, y se pueden necesitar cambios en el diseño antes de construir una planta a gran escala.

Un proceso químico industrial a gran escala puede tardar años en construirse a un gran costo, por lo que se tiene cuidado para verificar todos los requisitos de control de equipos y procesos antes de que comience la construcción. Las plantas químicas requieren suministro de materias primas en tren o camión, utilizando tanques para líquidos, cilindros o recipientes de alta presión para gases y espacio de almacén para bolsas o tambores. Se necesitan tanques de reacción o torres para producir los productos crudos o no terminados, y todas las tuberías, eléctricas yD La instrumentación debe estar diseñada para conectar todas las partes del proceso. Los diseños de procesos químicos incluyen métodos para separar y reciclar materias primas no utilizadas en la parte delantera del proceso para reducir el desperdicio y los costos operativos.

Cuando los productos terminados se han purificado y separado de la corriente de proceso químico, se puede necesitar el almacenamiento hasta que se envíen a los clientes. Esto puede incluir tanques adicionales para líquidos, cilindros para gases y almacenamiento para tambores o bolsas, y algunos productos pueden tener temperaturas o condiciones de almacenamiento específicas para mantener la calidad y evitar problemas de seguridad. Un fabricante puede tener camiones o autos tanque disponibles para enviar cantidades a granel a los clientes, y estas flotas pueden ser propiedad o arrendadas.

Cada reacción en un proceso químico es un paso, y muchos pueden combinarse en una cadena compleja de eventos llamado planta química. Los ingenieros de procesos químicos y los diseñadores de plantas consideran cuidadosamente la interacción de todos los pasos para crear una ópera eficienteción. La calidad del producto, la eficiencia energética y la minimización de residuos se consideran cuidadosamente en el diseño de procesos, y son fundamentales para producir una operación química rentable.