El diseño de plantas químicas es un proceso complicado que involucra múltiples disciplinas de ingeniería, recursos humanos y estudios de capital. Las evaluaciones económicas, los estudios de logística y los estudios de ubicación de plantas son tan importantes en el diseño de plantas químicas como los estudios de ingeniería y los cálculos teóricos. Para manejar la diversa carga de trabajo, grandes equipos de personas con diferentes antecedentes profesionales deben trabajar juntos para garantizar el éxito de un nuevo diseño de planta.
Antes de que pueda comenzar cualquier trabajo técnico en una nueva planta química, se debe definir el alcance del proyecto. El alcance le dará al personal técnico y comercial una idea de lo que hará la nueva planta química y cómo será beneficiosa. Este paso del proceso de diseño generalmente lo lleva a cabo un equipo de personas con experiencia tanto técnica como comercial. Consideraciones como la demanda del producto y la viabilidad del proceso son importantes en este paso del diseño de una planta química.
Los recursos disponibles para la planta también se tienen en cuenta antes de que pueda comenzar cualquier construcción. Además de recursos como materias primas químicas, también se consideran recursos como la mano de obra disponible en el área y las reservas de agua. Se deben realizar estudios de logística para determinar los costos de envío de materiales dentro y fuera de la planta propuesta.
Una de las consideraciones más importantes del diseño de una planta química es el proceso mediante el cual operará la planta propuesta. Si la planta se planea como una expansión de las operaciones existentes de la empresa, entonces el trabajo técnico es mucho más simple. La tecnología con licencia de otra empresa o empresa de ingeniería puede reducir los esfuerzos de ingeniería de la empresa que construye la planta, pero se agregan costos adicionales. Los procesos completamente nuevos requerirán una rigurosa simulación de procesos, trabajo de laboratorio y pruebas en una instalación de planta piloto.
Una vez que se completan las simulaciones de procesos y las pruebas de laboratorio, es trabajo del ingeniero tomar los resultados y usarlos para construir la planta en sí. Los ingenieros eléctricos deben calcular cuánta energía es necesaria para la planta y ocuparse de los sistemas de control. Los ingenieros mecánicos se ocupan principalmente de la construcción de nuevas estructuras y operaciones unitarias, mientras que los ingenieros civiles planifican los sistemas de transporte y los sistemas de suministro de agua. Los ingenieros químicos se ocupan principalmente de las operaciones unitarias de la planta, como columnas de destilación, reactores e intercambiadores de calor.
En cada paso del proceso de diseño de una planta química está presente el concepto de economía. Las plantas químicas se construyen con el propósito de producir productos químicos de forma segura y económica. Los diversos aspectos del diseño de una planta química, desde la decisión de la ubicación física de la planta hasta el tipo de material elegido para una columna de destilación, están influenciados por su impacto en las ganancias de la planta.