Kullanıcı:Harald the Bard/Kimyasal tesisi
Kimyasal tesisi, genellikle büyük ölçekte kimyasallar üreten bir endüstriyel proses tesisidir.[1] Bir kimyasal tesisinin genel amacı, maddelerin kimyasal veya biyolojik dönüşüm ve birbirlerinden ayrılması yoluyla maddi zenginlik yaratmaktır.[2] Kimyasal tesisleri üretim sürecinde özel ekipmanlar, üniteler ve teknolojiler kullanırlar. Polimer, ilaç, gıda, bazı içecek üretim tesisleri, enerji santralleri, petrol rafinerileri veya diğer rafineriler, doğal gaz işleme ve biyokimya tesisleri, su ve atık su arıtım tesisleri, kirlilik kontrol ekipmanları gibi diğer tesis çeşitleri, akışkan ve kimyasal reaktör sistemleri gibi kimyasal tesis teknolojilerine benzer teknolojiler kullanmaktadır. Bazı kaynaklar bir petrol rafinerisinin, bir ilaç veya bir polimer üreticisinin de bir kimyasal tesisi olarak kabul etmektedir.
Petrokimya tesisleri (petrolü veya petrolden elde edilen türevleri ham madde olarak kullanan tesisler) rafinerilerden aldıkları ürünlerin nakliye maliyetlerini en aza indirmek amacıyla genelde rafinerilerin hemen bitişiğine kurulur. Özel kimyasal [3] ve ince kimyasal üreten tesisler genelde boyut olarak çok daha küçüktür ve kurulacakları konumdan ekonomik olarak fazla etkilenmezler. Temel proje maliyetlerini bir coğrafi konumdan bir diğerine dönüştürmek için çeşitli birçok araç geliştirilmiştir.[4]
Kimyasal prosesler değiştir
Kimyasal tesisleri, kimyasal ham maddeleri ürünlere dönüştürmek için ayrıntılı ve endüstriyel ölçekteki yöntemler olan kimyasal prosesleri kullanır. Aynı kimyasal proses üretim kapasiteleri farklı olacak şekilde birden fazla tesiste kullanılabilir. Ayrıca bir kimyasal tesisi, birden fazla ürün üretebilmek için yine birden fazla kimyasal prosesi kullanacak şekilde inşa edilebilir.
Bir kimyasal tesisinde ünite veya hat adı verilen büyük tanklar ve bölümler bulunur. Üniteler birbirlerine materyal akışı sağlayabilen borular ve materyali hareket ettirebilecek çeşitli ekipmanlar ile bağlıdır. Söz konusu materyal akımları akışkanlar (boru hatlarıyla taşınan gazlar ve sıvılar) ve bazen de katılar veya sulu karışımlardan oluşur. Bir kimyasal prosesin tümü genellikle ayrı ünitelerde gerçekleşen ve ünite operasyonları adı verilen adımlardan oluşur. Bir ürüne dönüştürülmesi için bir kimyasal prosese veya kimyasal tesise giren ham maddelere genellikle ham madde beslemesi veya kısaca besleme adı verilir. Bütün tesisin işleyeceği ham madde beslemelerine ek olarak, belli bir ünitede işlenecek giriş akımı veya materyal de o ünite için besleme olarak değerlendirilebilir. Tesisin tümünden en son çıkan akımlar nihai ürün ve her bir üniteden çıkan akımlar da ara ürün olarak düşünülebilir. Bununla beraber, bir tesiste elde edilen nihai ürünler, başka bir tesisin ham maddesi olabilir. Örneğin, bir petrol rafinerisinden elde edilen ürünler petrokimya tesislerinde ham madde olarak kullanılabilir ve petrokimya tesislerinden elde edilen ürünler de ilaç fabrikaları için birer ham madde olabilir.
Ham maddeler ve ürünler, tek başına birer bileşik veya karışım olabilirler. Karışımlardaki bileşenleri tamamen birbirinden ayırmak genelde zahmete değer bir işlem değildir, bu sebeple ürünün saflık seviyesi ürün gereksinimlerine ve proses ekonomisine bağlıdır.
Operasyonlar değiştir
Kimyasal prosesler sürekli veya kesikli operasyonlarla gerçekleştirilebilirler.
Kesikli operasyon değiştir
Kesikli operasyonda üretim zamansal olarak sıralanan partilerle gerçekleşir. Bir ham madde partisi öncelikle proses ünitesine beslenir (veya boşaltılır). Kimyasal proses gerçekleştirildikten sonra da elde edilen ürün veya ürünler üniteden alınır. Bu tür kesikli üretimler her yeni gelen ham madde partisiyle tekrar tekrar gerçekleştirilebilir. Kesikli operasyon, esnekliği kadar kolay izlenebildiklerinden dolayı ilaç ve özel kimyasallar üretiminde sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Kesikli üretim tesisleri özel kimyasalların, ince kimyasalların ve ilaç etken maddelerinin (API) üretiminde daha yaygınken, sürekli üretim yapan tesisler genelde ticari kimyasalların veya petrokimyasalların üretiminde kullanılır.
Sürekli operasyon değiştir
Sürekli operasyonda tüm üretim adımları zaman içinde sürekli olarak devam etmektedir. Normal bir sürekli operasyonda devamlı hareket halindeki materyaller olan besleme ve ürün akımları ile üretim prosesinin kendisi de aynı anda ve sürekli olarak gerçekleşir. Sürekli operasyon gerçekleştiren kimyasal tesisleri ve üniteler genellikle ya yatışkın hâldedir ya da yatışkın hâle yakın çalışır. Yatışkın hâl, prosesle alakalı değerlerin zamanla değişmediği, operasyon boyunca sabit kaldığı anlamına gelmektedir. Bu sabit değerler akış debileri, ısıtma veya soğutma hızları, sıcaklıklar, basınçlar ve herhangi bir noktadaki kimyasal bileşim gibi niceliklerdir. Petrol rafinerileri gibi birçok büyük ölçekli işletmede sürekli operasyon daha verimli bir işlemdir. Kimyasal tesislerindeki bazı üniteler sürekli çalışırken bazılarının da kesikli çalışabilmesi mümkündür. Örnek olarak sürekli distilasyon ve kesikli distilasyona bakılabilir. Bir tesis veya bir ünitenin birim zamanda ürettiği ürün veya işleyebildiği ham madde miktarına söz konusu tesis veya ünitenin kapasitesi adı verilir. Örneğin bir petrol rafinerisinin kapasitesi günde arıtılan ham petrol varili cinsinden verilebilir; bir kimyasal tesisinin kapasitesi de günde üretilen ürünün tonu cinsinden verilebilir. Gerçekte bir tesis (veya bir ünite) günlük işletiminde tam kapasitesinin belli bir yüzdesinde çalışır. Mühendisler ağırlıklı olarak akışkanlarla çalışan tesisler için genelde %90, ağırlıklı olarak katılarla çalışan tesisler için de genelde %80 çalışma kapasitesi kabulü yapmaktadırlar.
Üniteler ve akışkan sistemleri değiştir
Belirli ünite operasyonları, yine belirli ünitelerde gerçekleştirilir.Bazı üniteler ortam sıcaklığı ve basıncında çalışsalar da, birçok ünite daha yüksek veya alçak sıcaklık ve basınçlarda çalışmaktadır. Kimyasal tesislerindeki tanklar genellikle yüksek basınç veya vakuma dayanıklı, yuvarlatılmış uçlara sahip silindirlerdir. Kimyasal reaktörlerde gerçekleşen reaksiyonlar yoluyla belli bileşikler başka bileşiklere çevrilebilirler. Kimyasal reaktörler reaksiyona girecek akışkanların üzerinden akacağı katı heterojen katalizörlere sahip dolgulu yataklar olabileceği gibi, reaksiyonların gerçekleştiği basit karıştırmalı tanklar biçiminde de olabilirler. Katı heterojen katalizörler bazen kok gibi tortul maddelerden dolayı "zehirlenebildiklerinden" yenilenmeleri gerekli olabilir. İyi bir karıştırma sağlamak için bazı durumlarda akışkan yataklar da kullanılabilir. Ayrıca çözdürme de dahil olmak üzere karıştırma, ayırma, ısıtma, soğutma veya bu sayılan süreçlerin çeşitli şekillerde birleştirildiği üniteler de kimyasal tesislerinde bulunabilir. Örneğin kimyasal reaktörler genellikle içindeki sıvıları karıştırmak için karıştırıcı sistemlere, sıcaklığı belli bir noktada tutabilmek için de ısıtma ve soğutma sistemlerine sahiptir. Tesisler büyük ölçekte tasarlanırken, kimyasal reaksiyonlarla üretilen veya absorbe edilen ısı dikkate alınmalıdır. Bazı tesislerde fermantasyon veya enzim üretimi gibi biyokimyasal işlemler için canlı (çoğunlukla bakteri) kültürlerine sahip üniteler bulunabilir.
[[Kategori:Kimya endüstrisi]] [[Kategori:Kimyasal tesisleri]] [[Kategori:Kimya mühendisliği]]
- ^ Chemical Plant Technology: An Introductory Manual. Longmans. 1970.
- ^ Conceptual Design of Chemical Processes. McGraw-Hill. 1988. ISBN 978-0-07-017762-8.
- ^ Stork (2004). "Speciality Chemicals" (PDF). Chemical & Engineering News supplement 82. ss. 35–39.
- ^ Plant Construction Location Factor - Intratec Knowledge Base 6 Mart 2014[Tarih uyuşmuyor] tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.