Cheminis procesas – tai bet kokia laboratorinė ar pramoninė veikla, kurios metu gaminiai chemiškai reaguoja vienas su kitu ir susidaro nauji produktai. Reakcijos keičia produkto molekulių struktūrą, o ne sujungia jas maišymo procese. Dėl šios veiklos gali susidaryti mišiniai, tačiau vienoje ar keliose sureagavusiose medžiagose įvyko cheminių pokyčių.
Proceso projektai dažnai apima didesnių molekulių kūrimą iš mažesnių molekulių, esančių žaliavose. Kai kurios reakcijos gali sulaužyti didesnes molekules ir jas įvairiais būdais pertvarkyti, kad susidarytų galutinis produktas. Norint sukurti norimą molekulę, gali prireikti kelių reakcijų, įskaitant papildomas žaliavas arba temperatūros ar slėgio pokyčius, kad susidarytų skirtingi produktai. Procesas gali būti vienas reakcijos etapas arba pramoninė operacija, kuriant gatavus cheminius produktus dideliu mastu.
Cheminės medžiagos pirmiausia gaminamos laboratorinio masto įrangoje, siekiant patvirtinti būtinus veiksmus ir tiksliai sureguliuoti reakcijos temperatūrą ir slėgį, dažnai reikalingą reakcijoms įvykti. Daugelis pramoninių cheminių procesų vyksta esant aukštai temperatūrai ir (arba) slėgiui, tačiau rečiau reakcijos gali vykti esant labai žemam slėgiui arba vakuume, arba labai žemoje temperatūroje.
Katalizatoriai gali būti naudojami siekiant palengvinti cheminę reakciją kuriant cheminį procesą. Tai produktai, kurie pagreitina arba pagreitina reakciją, pagamina daugiau norimo galutinio produkto, palyginti su kitais šalutiniais produktais, arba kai kuriais atvejais leidžia reakcijoms vykti esant žemesnei temperatūrai ar slėgiui, siekiant sumažinti išlaidas. Aukšto slėgio arba temperatūros reakcijos indus gali būti brangu gaminti, todėl katalizatorius gali būti svarbus projektuojant chemijos gamyklas.
Bandymas bandomojoje gamykloje arba nedidelio masto operacijos gali būti kitas proceso planavimo žingsnis. Reakcijos laikas, temperatūra ir slėgis turi būti peržiūrėti ir optimizuoti, kad būtų gaminamos tinkamos cheminės medžiagos ir sumažėtų atliekų kiekis. Produktai turi būti atskirti ir išvalyti papildomais etapais, o prieš gaminant galutinį produktą gali prireikti papildomų reakcijų. Atliekos turi būti nustatytos ir rasti būdų, kaip jas neutralizuoti arba pašalinti, kad būtų sumažintos aplinkos problemos. Bandomieji gamyklos bandymai yra svarbūs, nes kai kurie laboratoriniai bandymai neveikia tinkamai, kai jie atliekami didesnėje įrangoje, todėl gali prireikti projekto pakeitimų prieš statant visos apimties gamyklą.
Viso masto pramoninio cheminio proceso sukūrimas gali užtrukti daug metų, todėl prieš pradedant statybą reikia patikrinti visus įrangos ir proceso kontrolės reikalavimus. Chemijos gamykloms žaliavas reikia tiekti traukiniu arba sunkvežimiu, naudojant skysčių bakus, balionus ar aukšto slėgio indus dujoms, sandėliavimo patalpas maišams ar statinėms. Reakcijos rezervuarai arba bokštai reikalingi žaliaviniams arba nevalytiems galutiniams produktams gaminti, o visi vamzdynai, elektros ir prietaisai turi būti suprojektuoti taip, kad sujungtų visas proceso dalis. Cheminio proceso projektai apima metodus, skirtus nepanaudotoms žaliavoms atskirti ir perdirbti atgal į proceso pradžią, siekiant sumažinti atliekas ir veiklos sąnaudas.
Kai gatavi produktai bus išvalyti ir atskirti nuo cheminio proceso srauto, gali prireikti saugoti, kol jie bus išsiųsti klientams. Tai gali apimti papildomus skysčių bakus, dujų balionus ir statinių ar maišelių sandėlius, o kai kuriems produktams gali būti taikomos konkrečios temperatūros arba laikymo sąlygos, kad būtų išlaikyta kokybė ir išvengta saugos problemų. Gamintojas gali turėti sunkvežimius arba autocisternas, kad galėtų išsiųsti klientams didelius kiekius, ir šie parkai gali būti nuosavybės teise arba nuomojami.
Kiekviena cheminio proceso reakcija yra vienas žingsnis ir daugelis gali būti sujungti į sudėtingą įvykių grandinę, vadinamą chemijos gamykla. Cheminių procesų inžinieriai ir gamyklų projektuotojai atidžiai apsvarsto visų veiksmų sąveiką, kad sukurtų efektyvią veiklą. Gaminių kokybė, energijos vartojimo efektyvumas ir atliekų mažinimas yra kruopščiai apgalvoti kuriant procesą ir yra labai svarbūs norint atlikti pelningą cheminę operaciją.