مهندسی شیمی

دیباچه: آیا تصور می‌کنید که مهندسی شیمی؛ یعنی حفظ فرمول‌های ریز و درشت و کار در آزمایشگاه‌های شیمی؟ آیا فکر می‌کنید که دانشجویان این رشته باید شیفته علم شیمی باشند؟ اصلاً هیچ فکر کرده‌اید که چرا فقط داوطلبان گروه ریاضی و فنی می‌توانند وارد این رشته شوند؟ آیا می‌دانید که مهندسی شیمی زائیده ضرورت و نیاز صنعت مکانیک، الکترونیک و عمران است؟ 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 تحصیل کردگان این رشته از علم شیمی مطلع باشند. و این دسته از متخصصان،‌ همان مهندسین شیمی هستند.این رشته‌ با 9 گرایش‌ صنایع‌ غذایی‌، صنایع‌ شیمیایی‌ معدنی‌، صنایع‌ گاز، صنایع‌ پتروشیمی‌، صنایع‌ پلیمر، صنایع پالایش، طراحی‌ فرآیندهای‌ صنایع‌ نفت‌، بهره‌برداری‌ از منابع‌ نفت‌ و شیمیایی‌ سلولزی‌؛ یکی‌ از رشته‌های‌ گسترده‌ دانشگاهی‌ است‌. البته‌ در دوره‌ کارشناسی‌ هر یک‌ از گرایش‌های‌ فوق‌، تنها 12 یا 13 واحد تخصصی‌ دارند و بیشتر واحدهایشان‌ مشترک‌ است‌. گرایش‌ صنایع‌ شیمیایی‌ معدنی‌ اکتشاف‌ و استخراج‌ مواد معدنی‌ به‌ رشته‌ معدن‌ باز می‌گردد، اما فرآورده‌های‌ مواد معدنی‌ در حیطه‌ مهندسی‌ شیمی‌ گرایش‌ شیمیایی‌ معدنی‌ قرار دارد. هر کارخانه‌ تولید مواد غیرآلی‌ مثل‌ سیمان‌، گچ‌، شیشه‌ نسوز و دیرگداز دارای‌ یک‌ فرآیند است‌؛ یعنی‌ از زمانی‌ که‌ مواد اولیه‌ وارد کارخانه‌ می‌شود تا زمانی‌ که‌ محصول‌ خارج‌ می‌گردد، فرآیندی‌ روی‌ آن‌ انجام‌ می‌گیرد که‌ طراحی‌ این‌ فرآیند برعهده‌ مهندس‌ شیمی‌ صنایع‌ شیمیایی‌ معدنی‌ است. همچنین‌ تولید هر ماده‌ معدنی‌ مثل‌ کودهای‌ شیمیایی‌ معدنی‌، حشره‌کش‌ها، نمک‌ها، رنگ‌های‌ معدنی‌ و حتی‌ لعاب‌ روی‌ کاشی‌ها در حیطه‌ کار مهندس‌ شیمی‌ این‌ گرایش‌ قرار دارد.
درس‌های‌ این‌ رشته‌ در طول‌ تحصیل :
دروس‌ مشترک‌ در‌ گرایش‌های‌ مختلف‌ مهندسی‌ شیمی‌ :
ریاضیات‌ عمومی‌، شیمی‌ عمومی‌، فیزیک‌، معادلات‌ دیفرانسیل‌، ترمودینامیک‌، موازنه‌ انرژی‌ و مواد، ریاضیات‌ مهندسی‌، نقشه‌کشی‌ صنعتی‌، برنامه‌نویسی‌ و شناخت‌ کامپیوتر، شیمی‌ آلی‌، استاتیک‌ و مقاومت‌ مصالح‌، مکانیک‌ سیالات‌، انتقال‌ حرارت‌، شیمی‌ تجزیه‌، شیمی‌ فیزیک‌، انتقال‌ جرم‌، عملیات‌ واحد ، کنترل‌ فرآیندها، طرح‌ و اقتصاد مهندسی‌، کاربرد ریاضیات‌ در مهندسی‌ شیمی‌، کارگاه‌، پروژه‌ یا طراحی‌ پروژه‌. (بسیاری‌ از دروس‌ این‌ رشته‌ همراه با آزمایشگاه‌ است‌.)
دروس تخصصی گرایش صنایع شیمیایی معدنی :
مهندسی احتراق، صنایع شیمیایی معدنی، عملیات واحد صنعتی مکانیکی.
گرایش‌ صنایع‌ پتروشیمی‌ :
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.
دروس تخصصی گرایش صنایع پتروشیمی :
فرآیندهای پتروشیمی، مقدمات و پالایش، مبانی و تکنولوژی پلیمر
گرایش‌ صنایع‌ گاز :
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
گرایش‌ صنایع‌ پلیمر:
این‌ گرایش‌ تا سال‌ 1362 یکی‌ از گرایش‌های‌ مهندسی‌ شیمی‌ بود، اما در حال‌ حاضر به‌ عنوان‌ یک‌ رشته‌ مستقل‌ با دو گرایش‌ صنایع‌ پلیمری‌ و تکنولوژی‌ و علوم‌ رنگ‌ در دانشگاه‌ها و مراکز آموزش‌ عالی‌ ارائه‌ می‌شود. البته‌ هنوز در تعداد محدودی‌ از دانشگاه‌های‌ کشور، مهندسی‌ پلیمر یکی‌ از گرایش‌های‌ مهندسی‌ شیمی‌ است‌ و دانشجویان‌ این‌ گرایش‌ نهایتاً در یکی‌ از زمینه‌های‌ پلیمر مثل‌ فرایند شکل‌دهی‌ پلیمر یا طراحی‌ واحدهای‌ صنعتی‌ تولید پلیمر تبحر پیدا می‌کنند.
گرایش‌ شیمیایی‌ سلولزی‌ :
یک‌ مهندس‌ شیمی‌ گرایش‌ شیمیایی‌ سلولزی‌ در زمینه‌ تبدیل‌ چوب‌ به‌ کاغذ تخصص‌ دارد. به‌ همین‌ دلیل‌ نیز محل‌ تحصیل‌ دانشجویان‌ این‌ رشته‌ در دانشکده‌ فنی‌ پردیس 3 واقع‌ در استان‌ گیلان‌ ـ رضوان‌شهر (چوکا) می‌باشد. قسمت‌ عمده‌ چوب‌ از سلولز تشکیل‌ شده‌ است‌. همچنین‌ ضایعات‌ کشاورزی‌ مثل‌ پوست‌ برنج‌، سبوس‌ برنج‌ و ضایعات‌ برگ‌ درختان‌ دارای‌ مقادیر قابل‌ توجهی‌ سلولز است‌ که‌ این‌ ضایعات‌ در بسیاری‌ از نقاط‌ به‌ عنوان‌ یک‌ عنصر مزاحم‌ سوزانده‌ شده‌ و باعث‌ آلودگی‌ محیط‌ زیست‌ می‌شود. اما امروزه‌ در کشورهای‌ دیگر از همین‌ ضایعات‌ برای‌ تولید یک‌ نوع‌ سوخت‌ به‌ نام‌ "اتانول‌" که‌ در ترکیب‌ با بنزین‌، سوخت‌ بسیار خوبی‌ است‌؛ استفاده‌ می‌شود. و در این‌ فرآیند مهندسین‌ شیمیایی‌ سلولزی‌ نقش‌ بسیار مهمی‌ را برعهده‌ دارند.
گرایش‌ صنایع‌ غذایی :
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
گرایش‌ پالایش‌ :
گرایش‌ 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
گرایش‌ 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.
گرایش‌ طراحی‌ فرآیندهای‌ صنایع‌ نفت‌:
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.
توانایی‌های‌ لازم :
رشته‌ مهندسی‌ شیمی‌ برخلاف‌ تصور عامه‌ مردم‌ بیش‌ از آن‌ که‌ در ارتباط‌ با علم‌ شیمی‌ باشد همچون‌ رشته‌های‌ مهندسی‌ دیگر در ارتباط‌ با علم‌ ریاضی‌ است‌. به‌ همین‌ دلیل‌ یک‌ دانشجوی‌ مهندسی‌ شیمی‌ در درجه‌ اول‌ باید در درس‌ ریاضی‌ قوی‌ باشد و دو درس‌ فیزیک‌ و شیمی‌ در مراحل‌ بعدی‌ قرار دارد. شاید جالب باشد که بدانید، دانشجویان مهندسی شیمی نسبت به دانشجویان رشته‌های مهندسی دیگر، تنها 9 واحد بیشتر شیمی می‌خوانند. در مقابل، ریاضی در این رشته بسیار اهمیت دارد چون یک مهندس شیمی برای طراحی رآکتور، برج و مبدل نیاز به دانش ریاضی دارد.همچنین دانشجوی این رشته باید دقت نظر زیادی داشته باشد زیرا در مهندسی شیمی علاوه بر آزمایش‌هایی در مقیاس بزرگ، آزمایش‌هایی در مقیاس کوچک نیز وجود دارد. برای مثال در شیمی تجزیه، بعضی از آزمایش‌ها در حد میلیونیم "P.P.M" است بدون شک در چنین آزمایشی اگر یک صدم گرم نیز اشتباه بشود،‌ خطا افزایش پیدا کرده و آزمایش به هم می‌ریزد.
موقعیت‌ شغلی‌ در ایران‌ :
هرکارخانه‌ تولیدی‌ اعم‌ از کوچک‌ یا بزرگ‌ نیاز به‌ یک‌ مهندس‌ شیمی‌ دارد. چون‌ تقریباً تمام‌ فرایندهای‌ نوین‌ از مواد شیمیایی‌ استفاده‌ می‌کنند. کشور ما نیز به‌ عنوان‌ یک‌ کشور نفت‌خیز برای‌ استخراج‌، پالایش‌، انتقال‌ نفت‌ و همچنین‌ برای‌ تبدیل‌ نفت‌ به‌ فرآورده‌های‌ شیمیایی‌ که‌ دارای‌ ارزش‌ افزوده‌ بسیار زیادی‌ هستند، نیاز به‌ مهندسین‌ شیمی‌ دارد. فعالیت‌ در دو بخش‌ مهم‌ صنعت‌ یعنی‌ طراحی‌ رآکتورها و طراحی‌ دستگاه‌هایی‌ که‌ به‌ جداسازی‌ مواد می‌پردازند نیز تنها منحصر به‌ مهندسین‌ شیمی‌ می‌شود. علاوه‌ بر صنایع‌ نفت‌ و گاز و پتروشیمی‌، همه‌ کارخانه‌ها از جمله‌ کارخانه‌های‌ سیمان‌، سرامیک‌، صنایع‌ غذایی‌ و حتی‌ نیروگاه‌ها به‌ مهندس‌ شیمی‌ نیاز دارند. فارغ‌التحصیل‌ مهندسی‌ شیمی‌ گرایش‌ صنایع‌ غذایی‌ نیز بطور اختصاصی‌ می‌تواند در کارخانه‌های‌ تولید مواد غذایی‌ یا داروسازی‌ فعالیت‌ کند.

منبع: کتاب آشنایی با رشته های دانشگاهی سازمان سنجش آموزش کشورتالیف خانم فیروزه سودایی ونرم افزار سامان رشته ی سازمان سنجش