化学工程(chemical engineering)，简称化工，是研究化学工业以及其他工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等)生产过程中的共同规律，并应用这些规律来认识、解决生产中的工程问题的工程技术学科。它主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质。简单地定义化学工程的本质，它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上，从而为生产各式化学品或物料的工厂提供一个最节省成本的反应流程设计方式。化学工程是传统工业界的称法，宾夕法尼亚大学提出一个叫崭新的观点，它不将其称作“化学工程”，而称作“工程化学”;传统化学工程的意义是在化学工业中的工程应用，而工程化学的观点是把工程技术应用在化学工业上，这是一个反面思考，同时也是一个新观点，宾夕法尼亚大学提出的观点或许可以为化学工程提供一个工程上的新契机。
化学工程的理论基础主要是化学、物理学和数学。包括上述各学科的分支，如：热力学，流体力学和化学动力学。化学工程的研究领域最初只是化工单元操作，后来又发展出一些新的分支：化工热力学;反应工程学，又称化工动力学;输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)。在化学工程中经常会用到下面这些概念：质量结算;能量结算;平衡关系;过程速率等。化学工程领域的分支庞大，因应现代工业发展的需要，以化工的知识背景为基础，可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作，例如半导体工业。
化学工程专业相关学术科目
Biochemical engineering生化工程
Biomedical engineering生物医学工程
Biomolecular engineering生物分子工程
Biotechnology生物技术
Ceramics陶瓷
Chemical process modeling化工过程建模
Chemical Technologist化学工程师
Chemical reactor化学反应器
Computational fluid dynamics计算流体动力学
Corrosion engineering防腐工程
Distillation Design精馏设计
Electrochemistry电化学
Environmental engineering环境工程
Earthquake engineering地震工程
Fluid dynamics液体动力学
Food engineering食品工程
Fuel science燃料科学
Heat transfer传热
Industrial gas工业气体
Mass transfer传质
Materials science材料科学
Metallurgy冶金
Micro fluidics微液体
Mineral Processing
Nanotechnology
Natural environment
Natural gas processing
Nuclear reprocessing
Oil exploration
Oil refinery
Plastics engineering
Polymers
Process control
Process design
Process development
Pulp and paper
Safety engineering
Semiconductor device fabrication
Separation processes (see also： separation of mixture)
Membrane processes
Textile engineering
Crystallization processes Distillation processes
Thermodynamics Transport Phenomena
Unit operations
Water technology
美国化学工程专业研究方面
•精细化工
•食品化工
•石油化工
•生物化工
•化工工艺
•高分子材料科学与工程
•膜技术与工程
•尖端材料科技与工程 (储存材料、光电材料、高功性复合材料、仿生材料等)
•纳米科技与工程 (纳米材料的研究与应用)
•新能源科技与工程(燃料电池、二次电池、生态能源、太阳能发电、太阳能制氢等)
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