Cosa è coinvolto nella progettazione di impianti chimici?
La progettazione di impianti chimici è un processo complicato che coinvolge molteplici discipline ingegneristiche, risorse umane e studi di capitale. Valutazioni economiche, studi logistici e studi sulla localizzazione degli impianti sono importanti tanto nella progettazione degli impianti chimici quanto gli studi di ingegneria e i calcoli teorici. Per gestire il carico di lavoro diversificato, grandi team di persone con diversi background professionali devono lavorare insieme per garantire il successo di una nuova progettazione dell'impianto.
Prima che qualsiasi lavoro tecnico possa iniziare su un nuovo impianto chimico, è necessario definire l'ambito del progetto. Lo scopo fornirà al personale tecnico e commerciale un'idea di cosa farà il nuovo impianto chimico e di come sarà vantaggioso. Questa fase del processo di progettazione viene generalmente eseguita da un team di persone con esperienza sia tecnica che aziendale. Considerazioni come la domanda del prodotto e la fattibilità del processo sono importanti in questa fase della progettazione di impianti chimici.
Anche le risorse disponibili per l'impianto sono prese in considerazione prima che qualsiasi edificio possa iniziare. Oltre a risorse come materie prime chimiche, vengono prese in considerazione anche risorse come la forza lavoro disponibile nell'area e le riserve idriche. Gli studi logistici devono essere condotti per determinare i costi di spedizione dei materiali in entrata e in uscita dall'impianto proposto.
Una delle considerazioni più importanti della progettazione di un impianto chimico è il processo attraverso il quale l'impianto proposto funzionerà. Se l'impianto è pianificato come un ampliamento delle operazioni esistenti dell'azienda, il lavoro tecnico è molto più semplice. La tecnologia concessa in licenza da un'altra società o società di ingegneria può ridurre gli sforzi di ingegneria della società che costruisce l'impianto, ma vengono aggiunti costi aggiuntivi. Processi completamente nuovi richiederanno una rigorosa simulazione del processo, lavori di laboratorio ed esecuzioni di test in un impianto pilota.
Dopo aver completato le simulazioni di processo e le prove di laboratorio, è compito dell'ingegnere prendere i risultati e usarli per costruire l'impianto stesso. Gli ingegneri elettrici devono calcolare quanta energia è necessaria per l'impianto e gestire i sistemi di controllo. Gli ingegneri meccanici si occupano principalmente della costruzione di nuove operazioni e strutture di unità, mentre gli ingegneri civili pianificano i sistemi di trasporto e i sistemi di utilità dell'acqua. Gli ingegneri chimici si occupano principalmente delle operazioni dell'unità dell'impianto, come colonne di distillazione, reattori e scambiatori di calore.
In ogni fase del processo di progettazione di un impianto chimico è presente il concetto di economia. Gli impianti chimici sono costruiti allo scopo di produrre prodotti chimici in modo sicuro ed economico. I vari aspetti della progettazione di un impianto chimico, a partire dalla decisione della posizione fisica dell'impianto fino al tipo di materiale scelto per una colonna di distillazione, sono influenzati dal loro impatto sui profitti dell'impianto.