Objavljeno:
Ažurirano: 28. rujna 2020

procesno projektiranje, disciplina kemijskog inženjerstva koja se bavi odabirom jediničnih operacija i njihovim povezivanjem u cjelinu, te razvojem potrebnih metoda i računalnih alata s ciljem postizanja fizikalne ili kemijske pretvorbe tvari na način koji je ekonomski optimalan, siguran za ljude i opremu te prihvatljiv za okoliš. Podrazumijeva praktičnu primjenu svih znanja iz područja kemijskog inženjerstva, te osnovnih znanja iz srodnih tehničkih znanosti, ekonomije te vođenja procesa. Na putu od početne ideje do konačne realizacije procesno se projektiranje nalazi između razvoja procesa i detaljnog projektiranja.

Razvoj procesa je djelatnost razvoja novog proizvoda i kemijskog procesa za njegovu proizvodnju. S obzirom na složenost, velike investicije i kadšto neizvjestan ishod, najčešće je vezana uz odjele istraživanja i razvoja velikih poduzeća kemijske industrije. Danas se sve više zamjenjuje pojmom projektiranje proizvoda, u kojem se aktivnosti razvoja procesa odvijaju zajedno s istraživanjem tržišta te dizajnom novih molekula i formulacija. Detaljno projektiranje je djelatnost koja se bavi fizičkom realizacijom procesnoga projekta, konstruktivnim i izvedbenim detaljima opreme i postrojenja.

Procesno projektiranje odvija se u više faza, a započinje izradbom projektnoga zadatka, odn. definicijom cilja projekta, opsega poslova te zahtjeva koje novo ili preuređeno procesno postrojenje mora ispunjavati (tehnička izvodljivost, emisije onečišćujućih tvari, sigurnost, primjena standarda i preporuka i dr.). U fazi prikupljanja podataka razmatraju se mogući procesi, prikupljaju podatci vezani uz reakcije, podatci o učincima pojedine vrste opreme, raspoloživim sirovinama, fizičkim svojstvima tvari, termodinamičkim svojstvima, podatci vezani uz procjenu troškova, proučavaju se mjerodavni zakoni i propisi i dr. Ta faza često iziskuje provedbu eksperimenata u laboratoriju ili u poluindustrijskom mjerilu (pilot-postrojenja). Sinteza procesa je faza koja podrazumijeva izbor tehnologije i kombinacije procesne opreme kojima se može ostvariti cilj. Među nekoliko mogućih izvedbi optimiranih radi minimizacije troškova odabire se najbolja. Uz iskustvo i kreativnost projektanta, u toj su fazi važan alat procesni simulatori, programski sustavi koji omogućuju oponašanje i optimizaciju rada procesnih postrojenja. Njima se na temelju utvrđene bilance tvari i energije omogućuje i dimenzioniranje te procjena cijene procesne opreme, pogonskih troškova i ukupnih investicijskih ulaganja. Nakon autorizacije investicije slijedi izradba projekta procesa odn. glavnoga projekta, temeljne dokumentacije za detaljno projektiranje, kojega su uobičajeni dijelovi opis procesa, procesna shema (engl. Process flow diagram, PFD), detaljne bilance tvari i energije, procesne specifikacije, shema cjevovoda i instrumentacije (engl. Piping & Instrumentation Diagram, P&ID), raspored opreme, te upute za rukovanje postrojenjem.

Detalj sheme procesa u procesnom simulatoru

Povijesni razvoj u svijetu

Kemijsko se inženjerstvo, kao zasebna disciplina nastala spojem primijenjene kemije i strojarstva, počelo razvijati u drugoj polovici XIX. st., kada je ubrzani industrijski rast razvijenih zemalja znatno povećao potrebe za kemijskim proizvodima. Prvo strukovno udruženje, Američki institut kemijskog inženjerstva AIChE, osnovano je u SAD-u 1908., a potom su osnovane Institucija kemijskih inženjera IChemE u Velikoj Britaniji 1922., te Europska federacija kemijskih inženjera EFCE u Parizu 1953. Nakon II. svj. rata ubrzano su se gradila naftno-prerađivačka i petrokemijska postrojenja, a usporedno se razvijalo procesno projektiranje kao složena, multidisciplinarna djelatnost. Taj je razvoj potaknuo osnivanje mnogih specijaliziranih poduzeća za izradbu postrojenja, te prilagodbu visokoškolskoga kemijsko-inženjerskog obrazovanja novim izazovima.

Procesno projektiranje u Hrvatskoj

U Hrvatskoj je procesno projektiranje kao stručna djelatnost pokrenuto nakon II. svj. rata, potaknuto potrebom za obnovom uništenih postrojenja. U tom su se razdoblju istaknuli inženjeri riječke rafinerije, npr. Dragutin Riffer i Tomislav Terzić, koji su početkom 1950-ih prešli u zagrebački → Institut za naftu (poslije Industroprojekt) i ondje pridonijeli stručnom razvoju nove generacije projektanata, ili Milan Keliš, tada ključna osoba u rekonstrukciji rafinerijskih postrojenja i izradbi važnih projekata postrojenja za preradbu nafte. Početkom 1960-ih mnogi stručnjaci iz rafinerije u Sisku prenosili su svoje znanje u projektnu organizaciju INA-Inženjering (1983. spojila se s Industroprojektom u INA-projekt). Među istaknutijim procesnim projektantima tog doba su Božidar Jazbec, koji je isprva radio u Odjelu za procesno projektiranje poduzeća Farbwerke Hoechst u Frankfurtu, a vrativši se u Hrvatsku, radio je u poduzećima proisteklima iz Instituta za naftu, te početkom 1990-ih bio osnivačem zagrebačkog poduzeća BJ, kao i inženjer strojarstva Darko Lukec, zaslužan za razvoj primjene optimiranja i vođenja procesa u preradbi nafte i petrokemiji. Računalnim modeliranjem i optimizacijom procesa danas se bavi i Vladimir Mahalec s kanadskog Sveučilišta McMaster iz Hamiltona, nekoć jedan od voditelja razvoja poduzeća Aspen Technology iz Cambridgea (Massachusetts, SAD), koje je izradilo jedan od prvih i danas najraširenijih procesnih simulatora.

Visoko školstvo

Razvoj visokoškolske nastave u području procesnoga projektiranja u Hrvatskoj odvijao se u suradnji s gospodarstvom. Kolegij Projektiranje procesnih postrojenja uveden je 1970. u program studija na Kemijsko-tehnološkom odjelu za naftu zagrebačkoga Tehnološkog fakulteta (→ Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; FKIT), koji je u to doba djelovao u Sisku. Na poticaj → Jurja Božičevića, kolegij je osmislio i predavao Franc Šef, tadašnji direktor Razvoja INA-e. Kao asistent pridružio mu se Žarko Olujić, koji je nakon njegova umirovljenja preuzeo kolegij, a nakon gašenja naftno-petrokemijskog studija u Sisku taj je kolegij nastavio držati 1978–87. na matičnom fakultetu u Zagrebu. Nakon odlaska Ž. Olujića na Tehničko sveučilište u Delftu, kolegij je preuzela → Ljubica Matijašević uz pomoć Eduarda Beera, tada zaposlenoga u zagrebačkom DIOKI-ju, koji je, zahvaljujući praktičnom iskustvu i publicističkomu radu, znatno pridonio razvoju nastave i struke.

Na tadašnjem dodiplomskom studiju Prehrambenoj tehnologiji Prehrambeno-tehnološkog fakulteta u Osijeku, 1996. uveden je kolegij Projektiranje uređaja u procesnoj industriji, koji je osmislio → Darko Skansi. Kolegij su preuzeli Mate Bilić, pristigao iz osječke Saponije kao autor mnogih tehnoloških projekata, i Darko Velić.

Danas temeljne vještine za procesno projektiranje stječu studenti sveučilišnoga diplomskog studija Kemijskog inženjerstva FKIT-a, u okviru kolegija Projektiranje I, Projektiranje II te Procesna ekonomika, na → Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu u Zagrebu predaju se kolegiji Projektiranje biotehnoloških procesa te Tehnološko projektiranje, na → Prehrambeno-tehnološkom fakultetu u Osijeku kolegiji Tehnološko projektiranje (diplomski studij Prehrambeno inženjerstvo) te Optimizacija i projektiranje industrijskih procesa (diplomski studij Procesno inženjerstvo), a na → Kemijsko-tehnološkom fakultetu u Splitu kolegij Projektiranje procesa. Dio discipline procesnoga projektiranja koji se bavi projektiranjem procesnih energetskih sustava, većinom strojarskim aspektima, odn. detaljnim projektiranjem procesa, podučava se na strojarskim fakultetima u Zagrebu, Rijeci, Slavonskom Brodu.

U Hrvatskoj kemijske inženjere, pa tako i one koji se bave procesnim projektiranjem okuplja → Hrvatsko društvo kemijskih inženjera.

Znanstvena i stručna publicistika

Prva knjiga na hrvatskom jeziku koja sustavno obrađuje tematiku procesnoga projektiranja je udžbenik Projektiranje procesnih postrojenja (1988) F. Šefa i Ž. Olujića. Među komplementarnim knjigama i udžbenicima koji se dotiču tog područja ističu se Priručnik za dimenzioniranje uređaja kemijske procesne industrije (E. Beer, 1985), Kemijski reaktori (Z. Gomzi, 1998), Destilacija (E. Beer, 2006), Mehaničko procesno inženjerstvo (M. Hraste, 2003), Modeliranje u kemijskom inženjerstvu (Z. Gomzi, Ž. Kurtanjek, 2019) i dr.

Naslovnica Priručnika za dimenzioniranje uređaja kemijske procesne industrije E. Beera, 1985.

Naslovnica udžbenika Destilacija E. Beera, 2006.

Ostali podatci
Što pročitati?

M. Hraste: Razdoblja značajna za razvoj kemijskog inženjerstva u Hrvatskoj. Kemija u industriji 56(2007) 10, str. 495–500.

Ž. Olujić: Kemijsko inženjerstvo – izazovi budućnosti. Bilten Razreda za Tehničke znanosti HAZU, 11(2010) 2, str.7–76.

procesno projektiranje
Naslovnica udžbenika Projektiranje procesnih postrojenja F. Šefa i Ž. Olujića, 1988.

Disciplina kemijskog inženjerstva koja se bavi odabirom jediničnih operacija i njihovim povezivanjem u cjelinu, te razvojem potrebnih metoda i računalnih alata, s ciljem postizanja fizikalne ili kemijske pretvorbe tvari, na način koji je ekonomski optimalan, siguran za ljude i opremu te prihvatljiv za okoliš.

Kategorije i područja