Etapas de la ingeniería de procesos
Se identifica una serie de etapas para el desarrollo de nuevos procesos, históricamente se mencionan estas
- Proceso de búsqueda e innovación
- Etapa de evaluación técnica, económica y financiera
- Estudios y datos de procesos conocidos
- Proceso de desarrollo de planta piloto
- Correlación de datos de equipos y materiales
- Diseño de procesos
- Diagramas de proceso
- Evaluación de balances de materiales y energía
- Diseño de planta y construcción
- Puesta en marcha y Operación de la planta de producción
- Producción
Descripción
Es útil delimitar las diversas actividades de un ingeniero químico, desde la concepción de un proyecto hasta su ejecución final. Las empresas designarán una variedad de cargos para estas actividades. En algunas empresas, estas actividades estarán subdivididas, pero en otras empresas muchas actividades pueden incluirse bajo un mismo puesto de trabajo, de acuerdo con la política de la empresa. En esta discusión, la actividad de ingeniería es más importante que cualquier título de trabajo en particular asignado por una empresa. Utilizaremos el puesto de trabajo empleado con más frecuencia, teniendo en cuenta que se debe consultar a una empresa en particular para obtener la definición del puesto.
Un proyecto se inicia determinando si existe un mercado para un producto, que puede ser un químico, un alimento procesado, un metal, un polímero o uno de los muchos otros productos producidos por las industrias de procesos. Por ejemplo, un químico primero sintetiza un nuevo fármaco en el laboratorio, que después de muchas pruebas es aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (PDA) del gobierno federal. Luego, los ingenieros químicos desarrollan y diseñan el proceso para producir el fármaco en grandes cantidades. Los pasos necesarios para realizar esta tarea se describen en la Tabla 1.
Tabla 1
En algunas circunstancias, donde el conocimiento del proceso está altamente desarrollado y existen suficientes datos, la investigación o la fase piloto del proceso, o ambas, pueden omitirse. Para cubrir todos los aspectos de un proyecto, asumiremos que un químico acaba de sintetizar un nuevo producto químico, que es comercializable, en el laboratorio.
A continuación, se debe demostrar la viabilidad técnica, económica y financiera de los procesos propuestos. A menos que el proyecto muestre una promesa considerable cuando se compara con otros proyectos potenciales, puede ser abandonado. Cualquier empresa en particular tendrá varios proyectos en los que invertir, pero recursos financieros limitados, de modo que solo se continuarán los proyectos más prometedores. El ingeniero de investigación debe estimar la inversión de capital requerida y el costo de producción del producto. No importa cuán crudos o incompletos puedan ser los datos del proceso, el ingeniero de investigación debe estimar la rentabilidad del proceso para determinar si un mayor desarrollo del proceso vale económicamente el esfuerzo. Este análisis también descubrirá aquellas áreas que requieran más investigación para obtener más información para una evaluación económica más precisa.
Un análisis del desarrollo de un proyecto inicialmente muestra suficiente incertidumbre o la necesidad de datos de diseño, el ingeniero de investigación planificará experimentos, diseñará una configuración experimental y correlacionará los datos resultantes. Después de completar los experimentos, el ingeniero de investigación, o más probablemente un ingeniero de costos, revisa el diagrama de flujo y reevalúa el proyecto. Una vez más, debe demostrar que el proyecto aún es económicamente viable.
Después de completar la fase de investigación, generalmente se encuentra que se necesita una mayor demostración de la viabilidad del proceso y más datos de diseño, pero en condiciones que se asemejarán más a la planta final. También puede ser necesario obtener algún producto para investigación de mercado. En este caso, el ingeniero de desarrollo planificará el programa de desarrollo y diseñará la planta piloto. Siempre que sea posible, el equipo seleccionado será versiones más pequeñas del tamaño de la planta, utilizando los mismos materiales de construcción seleccionados para la planta.
