Das Design von Prozessanlagen beinhaltet die Planung verschiedener Prozesse, die erforderlich sind, um eine physikalische oder chemische Umwandlung bestimmter Materialarten zu erreichen. Der Entwurf einer Prozessanlage kann verwendet werden, um eine neue Anlage zu entwerfen oder eine bestehende Anlage zu erweitern oder zu modifizieren. Obwohl es normalerweise auf einer konzeptionellen Ebene beginnt, endet das Design von Prozessanlagen normalerweise mit der Erstellung einer Art von Fabrikations- oder Konstruktionsplänen. Die Konstrukteure einer chemischen Verfahrensanlage schreiben normalerweise verschiedene Arten von Betriebshandbüchern, in denen die Verfahren beschrieben sind, die zum Starten, Betreiben und Abschalten der Anlage erforderlich sind. Diese Dokumente können auch für zukünftige Änderungen an der Anlage benötigt werden.
Vor Beginn eines komplexen Projekts sammeln Konstrukteure von Prozessanlagen in der Regel Daten von kleinen Pilotanlagen sowie anderen größeren Anlagen, die derzeit in Betrieb sind. Das Design von Prozessanlagen erfordert auch umfangreiche Daten, die aus einer Vielzahl anderer Quellen wie Testlabors und Geräteherstellern gesammelt wurden. Das Design einer verfahrenstechnischen Anlage muss nicht nur die gewünschten Produktionsziele erreichen; sie muss auch innerhalb der Grenzen bestimmter anderer Beschränkungen bleiben. Diese Beschränkungen umfassen typischerweise Dinge wie Platzverfügbarkeit, Umweltbelastung und Sicherheitsaspekte sowie Kapital-, Betriebs- und Wartungskosten.
Bevor ein Vorschlag für eine neue Prozessanlage eingereicht wird, testen Forscher das Verfahren oft zuerst in sehr kleinem Maßstab. Die Ergebnisse dieser kleinen Tests werden dann verwendet, um die Machbarkeit des Verfahrens in einem viel größeren Maßstab zu bestimmen. Dazu wird in der Regel eine kleine Pilotanlage gebaut. Nachdem die Forscher die notwendigen Daten aus der Pilotanlage gesammelt haben, bilden die Forscher in der Regel ein Prozessanlagen-Designteam aus Wissenschaftlern und Ingenieuren, um die Baupläne für die neue Anlage zu erstellen. Dieses Team muss auch eine Vielzahl unterschiedlicher Bedienungsanleitungen schreiben.
Bei der Auslegung einer typischen verfahrenstechnischen Anlage müssen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden. Die Abmessungen, Längen und Betriebsparameter verschiedener Pumpen und Rohrleitungen müssen ebenso ermittelt werden wie die Verfügbarkeit von Wasser und Strom. Zusätzliche Pumpen und Rohrleitungen, die für das Anfahren und Abschalten der Anlage benötigt werden, müssen ebenfalls in die Konstruktion einbezogen werden. Planer müssen bei Bedarf auch Methoden für die Entnahme von Produktproben entwerfen. Nachdem die gesamte Verarbeitungsanlage entworfen wurde, verwenden Ingenieure in der Regel Computersimulationen, um Parameter wie Durchflussrate, Arbeitsdrücke und Temperaturen zu analysieren, um sicherzustellen, dass der gesamte Prozess sicher und effizient abläuft.