Dalam catatan blog ini, pelajari cara jurutera kimia mereka bentuk dan mengoptimumkan proses untuk memaksimumkan keuntungan bagi syarikat.

Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul

Jika anda melukis peta minda dengan perkataan kejuruteraan kimia, apakah rupa peta tersebut? Kilang penapisan, loji kimia, petrokimia, polimer dan banyak lagi. Apabila kita memikirkan tentang kejuruteraan kimia, kita biasanya memikirkan proses penapisan minyak mentah yang diimport untuk menghasilkan diesel, minyak tanah, petrol, nafta, dll. dan proses menggunakan naphtha daripada penapisan minyak mentah untuk menghasilkan produk polimer plastik. Walau bagaimanapun, perkataan reka bentuk tumbuhan dan proses kompleks yang terlibat dalam menghasilkan produk ini mungkin tidak terlintas di fikiran.

Apakah industri tumbuhan dan mengapa ia penting

Industri loji merujuk kepada industri yang menyediakan peralatan atau membina loji untuk menghasilkan pelbagai produk seperti elektrik, minyak, gas, air tawar, dan lain-lain. Kejuruteraan kimia ialah kajian bukan sahaja pengeluaran produk, tetapi juga bagaimana untuk mengatur proses dan loji untuk menghasilkan produk tersebut dengan cara yang paling cekap dan menguntungkan yang mungkin. Reka bentuk tumbuhan bertujuan untuk mengurangkan kos dan mencapai produktiviti yang tinggi melalui proses yang dioptimumkan.

Memaksimumkan keuntungan dan meminimumkan kos

Salah satu nilai terpenting dalam kejuruteraan ialah keuntungan. Membuat keuntungan paling banyak pada kos yang paling rendah adalah salah satu matlamat terbesar mana-mana syarikat apabila ia datang untuk menghasilkan produk. Jurutera kimia mengkaji dan menyemak kebolehlaksanaan, pembiayaan, reka bentuk, pembelian, pembinaan dan pentauliahan sesuatu projek untuk mengoptimumkan proses ini. Sebagai contoh, jika Syarikat A ingin membina kilang untuk menghasilkan produk tertentu, tetapi tidak mempunyai kapasiti untuk mereka bentuk dan membina kemudahan sedemikian secara dalaman, Syarikat B, yang pakar dalam bidang ini, akan membina kilang untuk mereka.
Proses ini boleh terdiri daripada pembinaan kilang sehari-hari kepada projek rentas sempadan yang besar. Sebagai contoh, pada tahun 2009, kerajaan Lee Myung-bak dan konsortium syarikat kuasa Korea memenangi tempahan $20 bilion daripada UAE untuk membina loji kuasa nuklear. Projek itu melibatkan UAE membayar syarikat Korea $20 bilion untuk membina loji tenaga nuklear, dan syarikat Korea membina loji itu sebagai balasan. Dalam projek berskala besar sebegitu, pengurangan kos dan memaksimumkan keuntungan adalah penting, dan kepakaran jurutera kimia adalah penting dalam proses ini.

Komponen tumbuhan dan proses reka bentuk

Komponen yang membentuk tumbuhan boleh diibaratkan seperti kepingan Lego. Reaktor yang digunakan untuk menjalankan tindak balas kimia, penukar haba untuk penyejukan atau pemanasan, pam yang menggunakan tekanan untuk menggerakkan cecair, injap untuk mengawal jumlah dan tekanan cecair, dan banyak unit lain adalah hasil gabungan elemen kejuruteraan mekanikal, elektrikal dan seni bina. Jurutera kimia bertanggungjawab untuk menentukan bahagian LEGO ini yang mana untuk dipilih, cara memasangnya, dan juga mereka bentuk tindak balas kimia yang akan berlaku dalam blok siap.
Bilangan kes di mana jenis kepingan LEGO dan susunan di mana ia diletakkan tidak terkira banyaknya. Peranan utama seorang jurutera kimia adalah untuk mengenal pasti dan mereka bentuk kombinasi yang akan membolehkan pengeluaran optimum daripada kemungkinan yang tidak berkesudahan ini. Sebagai contoh, kecekapan dan struktur kos loji boleh berbeza-beza dengan ketara bergantung pada reaktor dan penukar haba yang digunakan untuk menghasilkan produk yang sama.

Keperluan untuk pengoptimuman dan peranan jurutera kimia

Reka bentuk tumbuhan bukan sekadar menghasilkan produk. Selain meminimumkan kos bahan mentah dan tenaga yang digunakan untuk menghasilkan produk, mengoptimumkan penempatan dan konfigurasi reaktor, penukar haba, pam, injap, dsb. yang membentuk loji adalah penting untuk memaksimumkan keuntungan. Contohnya, mengoptimumkan reka bentuk penukar haba untuk meningkatkan kecekapan tenaga atau menambah baik cara pemangkin digunakan dalam reaktor boleh mengurangkan kos pengeluaran secara mendadak dan memaksimumkan margin keuntungan.
Dengan usaha berskala besar dan kos yang sedemikian, jurutera kimia dikehendaki mempunyai tahap kepakaran yang tinggi dalam proses reka bentuk, serta tanggungjawab dan kemahiran menyelesaikan masalah untuk menangani isu-isu yang tidak dijangka apabila ia timbul. Sebagai contoh, loji besar, seperti loji kuasa nuklear, beroperasi selama beberapa dekad, jadi walaupun kesilapan kecil dalam reka bentuk awal boleh menyebabkan kerugian ekonomi yang besar.

Operasi loji dan pembangunan mampan

Satu lagi faktor penting dalam mereka bentuk dan mengendalikan loji ialah kelestarian alam sekitar. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, menjadi semakin penting untuk mereka bentuk loji bukan sahaja untuk memaksimumkan keuntungan, tetapi juga untuk melindungi alam sekitar dan bertujuan untuk pembangunan mampan. Oleh itu, jurutera kimia mesti mencari penyelesaian teknikal untuk meminimumkan penggunaan tenaga, mengurangkan sisa, dan mengurangkan pelepasan gas rumah hijau semasa proses.
Sebagai contoh, banyak syarikat baru-baru ini menggunakan pelbagai teknologi untuk mengurangkan pelepasan karbon. Contohnya termasuk teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS) yang menangkap dan menyimpan karbon dioksida daripada tumbuhan, reka bentuk proses yang menggunakan tenaga boleh diperbaharui dan sistem peredaran yang mengurangkan penggunaan air. Dengan melaksanakan teknologi ini secara berkesan, syarikat boleh merealisasikan penjimatan kos jangka panjang dan operasi yang mampan.

Kesimpulan

Jurutera kimia adalah lebih daripada sekadar juruteknik yang menghasilkan produk; mereka memainkan peranan penting dalam memaksimumkan keuntungan korporat melalui proses dan reka bentuk yang optimum, dan dalam mencapai pembangunan mampan. Kepakaran dan tanggungjawab mereka dalam reka bentuk dan operasi loji adalah penting, membolehkan syarikat merealisasikan pengeluaran yang lebih cekap dan menjimatkan. Peranan jurutera kimia akan menjadi semakin penting pada masa hadapan, dan reka bentuk dan teknologi inovatif yang mereka cipta akan memberi kesan positif kepada industri dan alam sekitar kita.