प्रक्रिया डिजाइन

रासायनिक इंजीनियरिंग में, प्रक्रिया डिज़ाइन सामग्री के वांछित भौतिक और/या रासायनिक परिवर्तन के लिए इकाइयों का चयन और अनुक्रमण होता है। प्रक्रिया डिज़ाइन रासायनिक इंजीनियरिंग के केंद्र में है, और इसे उस क्षेत्र का शिखर माना जा सकता है, जो क्षेत्र के सभी घटकों को एक साथ लाता है।

प्रक्रिया डिज़ाइन नई सुविधाओं का डिज़ाइन हो सकता है या यह वर्तमान सुविधाओं का संशोधन या विस्तार हो सकता है। डिज़ाइन वैचारिक स्तर पर प्रारंभ होता है और अंततः निर्माण और निर्माण योजनाओं के रूप में समाप्त होता है।

प्रक्रिया डिजाइन उपकरण डिजाइन से अलग होते है, जो इकाई संचालन के डिजाइन की सक्रिय के अधिक समीप होता है। प्रक्रियाओं में अधिकांशतः कई इकाई संचालन मे सम्मलित होते हैं।

प्रलेखीकरण
प्रक्रिया डिज़ाइन प्रलेख डिज़ाइन को परिभाषित करने के लिए कार्य करते हैं और वे सुनिश्चित करते हैं कि डिज़ाइन घटक एक साथ अनुरूप होंते है। वे डिज़ाइन से जुड़े अन्य इंजीनियरों, बाहरी नियामक एजेंसियों, उपकरण विक्रेताओं और निर्माण ठेकेदारों के लिए विचारों और योजनाओं को संप्रेषित करने में उपयोगी होते हैं।

बढ़ते विवरण के क्रम में, प्रक्रिया डिजाइन प्रलेखों में सम्मलित होता हैं:
 * ब्लॉक प्रवाह आरेख (बीएफडी): आयतों और रेखाओं से बने बहुत ही सरल आरेख जो प्रमुख सामग्री या ऊर्जा प्रवाह को दर्शाते हैं।
 * प्रक्रिया प्रवाह आरेख (पीएफडी): सामान्यतः प्रमुख इकाई संचालन के साथ-साथ प्रवाह रेखाओं के अधिक जटिल आरेख होता है। वे सामान्यतः भौतिक संतुलन और कभी-कभी एक ऊर्जा संतुलन सम्मलित होता है, जो विशिष्ट या डिज़ाइन प्रवाह दर, धारा संरचना, और धारा और उपकरण दबाव और तापमान दिखाता है।
 * पाइपिंग और इंस्ट्रुमेंटेशन आरेख (पी एंड आईडी): पाइपिंग श्रेणी का (कार्बन स्टील या स्टेनलेस स्टील) और पाइप आकार (व्यास) के साथ प्रत्येक पाइपलाइन को दर्शाने वाले आरेख होते है। वे उपकरण स्थानों और प्रक्रिया नियंत्रण रूपरेखा के साथ छिद्र भी दिखाते हैं।
 * विशिष्टताएँ: सभी प्रमुख उपकरण मदों की लिखित डिज़ाइन आवश्यकताएँ।

प्रोसेस डिज़ाइनर सामान्यतः प्रक्रिया को प्रारंभ करने, संचालित करने और बंद करने के विधि परिचालन नियमावली पर लिखते हैं। वे अधिकांशतः पर्यावरण पर प्रक्रिया संचालन की दुर्घटना योजना और अनुमान भी विकसित करते हैं।

परिचालन कर्मियों के संदर्भ के लिए प्रक्रिया सुविधा के निर्माण के बाद दस्तावेजों को बनाए रखा जाता है। दस्तावेज़ तब भी उपयोगी होते हैं जब सुविधा में संशोधन की योजना बनाई जाती है।

प्रक्रिया दस्तावेज़ों को विकसित करने की एक प्राथमिक विधि प्रक्रिया फ़्लोशीटिंग है।

डिजाइन विचार
किसी भी रासायनिक प्रक्रिया इकाई को डिजाइन करते समय कई विचार किए जाने चाहिए। उत्पाद की शुद्धता, उपज और थ्रूपुट दरों को परिभाषित करने के बाद डिजाइन अवधारणा और विचार प्रारंभ हो सकते हैं।

उद्देश्य है कि एक डिजाइन सम्मलित करने का प्रयास कर सकते हैं:
 * डाल दर के माध्यम से
 * * उपज (रसायन विज्ञान)
 * प्रोडक्ट की शुद्धता

बाधाओं में सम्मलित होते हैं:
 * * पूंजीगत लागत: बजट की राशि या निवेश के लिए अंत प्रक्रिया का निर्माण करने के लिए।
 * उपलब्ध स्थान: संयंत्र बनाने के लिए भूमि का क्षेत्र।
 * पर्यावरण,_स्वास्थ्य_और_सुरक्षा: औद्योगिक दुर्घटनाओं या खतरनाक रसायनों पर जोखिम विश्लेषण के प्रति विचार।
 * पर्यावरण प्रभाव मूल्यांकन और अनुमानित बहिस्राव और धुआँकश गैस
 * अपशिष्ट उत्पादन/पुनर्चक्रण: प्रक्रिया के अतिरिक्त उत्पाद के रूप में उत्पन्न अपशिष्ट का प्रबंधन करें ताकि आसपास के वातावरण को नुकसान न पहुंचे।
 * संचालन और रखरखाव लागत: संयंत्र के संचालन की परिवर्तनीय लागत का प्रतिनिधित्व करते हैं।

डिजाइनरों में सम्मलित अन्य कारक हैं:
 * स्थिरता अभियांत्रिकी
 * * अतिरेक (इंजीनियरिंग)
 * लचीलापन
 * फीड स्टॉक में प्रत्याशित परिवर्तनशीलता और उत्पाद में स्वीकार्य परिवर्तनशीलता।

डिजाइन जानकारी के स्रोत
डिजाइनर सामान्यतः खरोंच से प्रारंभ  नहीं करते हैं, खासकर जटिल परियोजनाओं के लिए। अधिकांशतः  इंजीनियरों के पास  प्रायोगिक संयंत्र  डेटा उपलब्ध होता है या पूर्ण पैमाने पर परिचालन सुविधाओं से डेटा होता है। जानकारी के अन्य स्रोतों में प्रक्रिया लाइसेंसदाताओं द्वारा प्रदान किए गए मालिकाना डिजाइन मानदंड, प्रकाशित वैज्ञानिक डेटा, प्रयोगशाला प्रयोग और फीडस्टॉक्स और उपयोगिताओं के आपूर्तिकर्ता सम्मलित  हैं।

डिजाइन प्रक्रिया
डिजाइन प्रक्रिया संश्लेषण के साथ प्रारंभ होता है - लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकी और औद्योगिक इकाइयों के संयोजन का विकल्प। अधिक विस्तृत डिजाइन आगे बढ़ता है क्योंकि अन्य इंजीनियर और हितधारक प्रत्येक चरण पर हस्ताक्षर करते हैं: विस्तृत डिजाइन के लिए वैचारिक।

सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग अधिकांशतः डिज़ाइन इंजीनियरों द्वारा किया जाता है। सिमुलेशन डिजाइन में कमजोरियों की पहचान कर सकते हैं और इंजीनियरों को बेहतर विकल्प चुनने की अनुमति दे सकते हैं। हालांकि, एक प्रक्रिया को डिजाइन करते समय इंजीनियर अभी भी अनुमान, अंतर्ज्ञान और अनुभव पर भरोसा करते हैं। मानव रचनात्मकता जटिल डिजाइनों में एक तत्व है।

यह भी देखें

 * रासायनिक अभियंता
 * केमिकल संयंत्र
 * रासायनिक प्रक्रिया
 * प्रक्रिया एकीकरण
 * प्रक्रिया अनुकरण
 * रासायनिक प्रक्रिया मॉडलिंग
 * पर्यावरणीय इंजीनियरिंग
 * औद्योगिक प्रक्रिया
 * रासायनिक प्रक्रिया सिमुलेटर की सूची
 * प्रक्रिया अभियंता
 * प्रक्रिया सुरक्षा
 * यूनिट प्रक्रिया

बाहरी संबंध

 * Chemical Process Design Open Textbook (Northwestern University by Fengqi You)


 * A General Framework for Process Synthesis, Integration, and Intensification (OSTI / Texas A&M University)