Como é feito um projeto de engenharia química?

Os cursos de graduação de engenharia, de um modo geral, não possuem em suas grades curriculares disciplinas reservadas para ensinar o que de fato muitos futuros engenheiros e engenheiras irão desempenhar no mercado de trabalho, nomeadamente projetos de engenharia. 

Na engenharia química, talvez esse problema seja ainda maior, pois os alunos não são estimulados a se preocupar com parâmetros econômicos, ambientais, regulatórios, geográficos, etc., ao criar um processo químico para produção de alguma substância química.

Este post tem como intuito apresentar alguns termos conhecidos dos projetistas, de forma que quem estiver interessado em ir além possa direcionar suas buscas de forma orientada.

Fases de um Projeto

Podemos separar as fases de um projeto de engenharia química, tradicionalmente, em:

• Identificação da Oportunidade de Negócio
• Projeto Conceitual (Feasibility Study)
• Projeto Básico (FEED – Front-End Engineering Design)
• Projeto de Detalhamento

Estas fases não são apenas conceitos didáticos, são serviços vendidos por empresas especializadas para empresas que desejam implantar uma nova unidade de produção.

É comum também que o projeto realizado por uma equipe passe para as mãos de outra equipe na fase seguinte; nesses casos, é fundamental ter um bom projeto de base, para que o resultado final seja de boa qualidade.

Identificação da oportunidade de negócio

Inicialmente, os tomadores de decisão de uma empresa devem querer realizar uma nova iniciativa, por qualquer motivo que seja.

Por exemplo: uma empresa de Óleo e Gás percebe que há uma tendência global de sustentabilidade e economia verde que ameaça a lucratividade de seu negócio. Como consequência, a empresa toma a decisão de se adaptar à nova realidade e de construir uma fábrica de hidrogênio verde, alimentada com fontes renováveis de energia.

Nasce assim, a identificação da oportunidade de negócio, e algumas atividades típicas são realizadas aqui que nortearão todo o projeto, como: pesquisa de mercado, para entender oferta, demanda, concorrência, etc.; verificação preliminar de questões legais e infra-legais; avaliação de rotas de produção alternativas; decisão preliminar do local da fábrica; estimativas preliminares de prazos e custos envolvidos; definição de um cronograma.

Projeto Conceitual

Aqui começa o projeto da planta de fato. Tendo escolhido um local para a planta e uma rota de produção, são levantadas as principais necessidades e condições que a planta enfrentará. O engenheiro químico é um dos protagonistas. Alguns exemplos:

• quantidades de água de  processo e resfriamento necessárias e a oferta de água local;
• localização das linhas de transmissão de energia elétrica e subestações próximas e as demandas de tensão elétrica;
• média de temperatura, umidade relativa do ar, velocidade e direção dos ventos;
• Acessos às principais rodovias, portos e ferrovias;
• Solicitação de licenças ambientais.

Além disso, questões relacionadas diretamente ao processo químico são desenvolvidas:

• Fluxograma preliminar de processo;
• Lista dos principais equipamentos e dimensionamento preliminar;
• Limite de Bateria das matérias primas e produtos;
• Planta de arranjo preliminar;
• Subunidades de processo: flare, tratamento de água, estocagem.

Os custos e prazos envolvidos continuam a ser estimados, cada vez com maior precisão. 

Projeto Básico 

No projeto básico, o empreendimento toma corpo, havendo intensa participação de diversas engenharias além do engenheiro químico para confirmar a viabilidade técnico-econômica do projeto.

• Fluxograma de Processo e de Engenharia (P&ID);
• Folha de dados de todos os equipamentos e especificações de tubulação;
• Diagramas elétricos;
• Memorial Descritivo (do processo);
• Análise de Riscos (e.g., HAZOP);
• Planta de arranjo.

Projeto de Detalhamento

Como o própri0 nome diz, o projeto de detalhamento pega todo o volume de informações produzido pelo projeto básico e detalha as especificações necessárias para a construção de fato da planta.

Aqui, há um protagonismo do time de EPC, que normalmente é uma empreiteira contratada para essa fase final de construção e comissionamento da planta.

Conclusão

Acredito ter deixado mais claro a noção de como de fato acontece um projeto de uma planta química e qual é a contribuição do engenheiro químico para o processo. Abaixo, deixarei alguns links que complementam alguns conceitos aqui abordados. Até mais!

 O que é projeto básico (conteúdo em inglês)

Quais são as boas práticas num projeto conceitual? (conteúdo em inglês)