مهندسی شیمی (به انگلیسی: Chemical engineering) شاخه ای از علوم مهندسی است که با طراحی، ساخت و بهره برداری از فرآیندها و کارخانجات مرتبط با صنایع شیمیایی درگیر است. منظور از صنایع شیمیایی آن دسته از صنایع هستند که در آنها تغییری شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیک مواد خام را به محصولات با ارزش صنعتی تبدیل می کنند. حیطه اصلی مطالعات یک مهندس شیمی بر سه بخش، اختلاط، مهندسی واکنش و جداسازی دارد. بر این مبنا کارخانجات بسیاری از قبیل واحدهای یک پالایشگاه، پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ، صنایع غذایی، صنایع داروئی و تجهیزات پزشکی، صنایع سلولزی، صنایع پلیمر، صنایع شیمیایی معدنی و بسیاری دیگر از صنایع به طور مستقیم از کاربردهای علم مهندسی شیمی بهره می برند. به این بخش از مهندسی شیمی که با فرایندهای صنعتی شیمیایی در مقیاس بزرگ ارتباط دارد، در اصطلاح مهندسی فرایند گفته می‌شود.
فرایندهای مجزایی که توسط یک مهندس شیمی به کار گرفته می‌شوند (مانند تقطیر، استخراج و...)، عملیات واحد نام داشته و شامل ،عملیات انتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. این فرایندها برای سنتز شیمیایی یا جداسازی شیمیایی با هم ترکیب می‌شوند.
سه قانون فیزیکی اساسی در مهندسی شیمی، اصل بقای جرم، اصل بقای انرژی و اصل بقای اندازه حرکت هستند. انتقال ماده و انرژی در یک فرایند با استفاده از موازنهٔ جرم و انرژی برای کل واحد، عملیات واحد یا بخشی از آن ارزیابی می‌شود. مهندسین شیمی اصولترمودینامیک، سینتیک واکنش و پدیده‌های انتقال را به کار می‌گیرند.
مهندسی شیمی نوین، گستره‌ای فراتر از مهندسی فرایند را در بر می‌گیرد. هدف اصلی مهندسی شیمی استفاده از دانش فیزیک و ریاضیات در خلق مواد و محصولات بهتر برای دنیای امروز است. امروزه مهندسین شیمی علاوه بر فرایندهای تولید مواد اولیهٔ پایه، بلکه در توسعه و تولید محصولات باارزش و متنوع شرکت دارند. این محصولات شامل مواد ویژه و کارآمد برای صنایعی همچون تجهیزات پالایشگاهی.هوافضا، خودروسازی، پزشکی، صنایع الکترونیک، کاربردهای محیط زیست و صنایع نظامی است. به عنوان مثال‌هایی از این محصولات می‌توان به الیاف، منسوجات و چسب‌های بسیار قوی، مواد زیست‌سازگار و داروهای جدید اشاره کرد. امروزه مهندسی شیمی ارتباطی تنگاتنگ با علوم زیست‌شناسی، مهندسی پزشکی و اغلب شاخه‌های مهندسی دارد.
صنایع شیمیایی به بخشی از صنایع گفته می‌شود، که مواد شیمیایی مورد نیاز دیگر صنایع را، از طریق تبدیل مواد خام به مواد مورد نیاز، تامین می‌کند. پالایشگاه‌ها و واحدهای پتروشیمی که مواد خام نفتی را به موادی چون سوخت، حلال (محصولات غذایی)، رزین و... تبدیل می‌کنند نمونه‌ای از صنایع شیمیایی به‌شمار می‌روند.و جز این دسته می‌باشند.
فهرست مطالب:
فصل اول: صنایع شیمیایی و تولید مواد شیمیایی در مقیاس بزرگ
گروه بندی مواد شیمیایی
مواد خام،مواد خام طبیعی و فرآورده های مربوطه
و...
فصل دوم: فرآیندهای تهیه مواد معدنی
فرآیند مرطوب برای تولید اسید فسفریک
فرآیند گرمایی برای تولید اسید فسفریک خالص
تهیه سوپر فسفات
تهیه سوپر فسفات سه گانه
فرآیند هابر برای تولید آمونیاک
تهیه گاز سنتز
فرآیندهای معروف تهیه گاز سنتز از زغال سنگ
تولید سولفوریک اسید
و...
فصل سوم: فرآورده های فرآیندهای تخمیری
فرآیندهای تخمیری در صنایع شیمیایی و خنثی سازی فاضلابها
چگونگی تبدیل مواد شیمیایی با میکروارگانیسم ها
تخمیر صنعتی
مراحل تکثیر و رشد باکتریها
تخمیر در تانک عمیق
فرآیند تولید پنیسیلین
تولید بوتانول-استون
و...
فصل چهارم: فرآیندهای تهیه ترکیبات آلی
فرآیندهای جداسازی
فرآیندهای جداسازی-تبلور
اجزا حاصل از اولین تقطیر نفت خام
انواع واکنش های پالایشگاهی
فرآیند صنعتی با شیمی اتیلن
و...
فصل پنجم: تبدیل یک فرآیند آزمایشگاهی به واحد صنعتی
تعریف پروژه
محاسبه مقدماتی هزینه ها
توسعه و تکوین فرآیند آزمایشگاهی
تهیه طرح پایلوت
و...
فصل ششم: برآورد هزینه ها
قسمتهای اصلی در فرآیند محاسبه هزینه
جدول ساده محاسبه هزینه-فرآیند ناپیوسته
نحوه محاسبه قیمت ماده خام
و...
فصل هفتم: آثار زیست محیطی فرآیندها
استاندارد اجزای اصلی هوای تمیز در نزدیکی سطح دریا
استانداردهای مربوط به کیفیت هوا
گازها و ذرات آلوده کننده محیط زیست
شش آلوده کننده اصلی هوا
منابع اصلی گوگرد هوا
کربن مونواکسید
و...
فصل هشتم: تجهیزات و وسایل برای تولید بزرگ
واکنشگاه ناپیوسته
جاروب کننده ها
دستگاههای صاف کننده
خشک کن ها
انتخاب فرآیند پیوسته یا ناپیوسته
و...
فصل نهم: تقطیر، استخراج و تبلور در تولیدهای بزرگ
تقطیر
تقطیر استخراجی، تقطیر آزئوتروپی
تفکیک دوجز در مخلوط آزئوتروپی
استخراج
تبلور
و...
فصل دهم: تهیه فرآورده های شیمیایی از مولکول های کوچک
مواد ضد آفات
حشر کش های آلی فسفردار
حشره کش های کرباماتی
علف کش ها
صابون ها و پاک کننده ها
مواد دارویی
و...
فصل یازدهم: کاتالیزورهای صنعتی
فرآیند کاتالیزوری
کاتالیزور ناهمگن
کاتالیزورهای ناهمگن با کاربرد صنعتی
انتخاب کاتالیزور برای انواع فرآیندها
مبدلهای کاتالیزوری در موتور
کاتالیزورهای همگن
و...
فصل دوازدهم: مشاغلی که برای آنها دانش صنایع شیمیایی ضروری است
انواع شغلها در یک شرکت شیمیایی
انواع مشاغل یک شیمیدان
و...
پاورپوینت کامل و جامع با عنوان درس اصول صنایع شیمیایی در 253 اسلاید