การออกแบบโรงงานกระบวนการเกี่ยวข้องกับการวางแผนกระบวนการต่าง ๆ ที่จำเป็นในการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือทางเคมีของวัสดุบางชนิด การออกแบบโรงงานกระบวนการอาจใช้เพื่อออกแบบโรงงานใหม่หรือเพื่อขยายหรือแก้ไขโรงงานที่มีอยู่เดิม แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะเริ่มต้นที่ระดับแนวคิดการออกแบบโรงงานกระบวนการมักจะจบลงด้วยการสร้างบางประเภทของแผนประดิษฐ์หรือการก่อสร้าง นักออกแบบของกระบวนการผลิตสารเคมีมักจะเขียนคู่มือปฏิบัติการชนิดต่าง ๆ ที่มีรายละเอียดขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นใช้งานและปิดโรงงาน เอกสารเหล่านี้อาจจำเป็นสำหรับการดัดแปลงสิ่งอำนวยความสะดวกในอนาคต
ก่อนที่จะเริ่มโครงการที่ซับซ้อนนักออกแบบโรงงานแปรรูปมักจะรวบรวมข้อมูลจากโรงงานนำร่องขนาดเล็กเช่นเดียวกับโรงงานขนาดใหญ่อื่น ๆ ที่เปิดดำเนินการอยู่ในปัจจุบัน การออกแบบโรงงานกระบวนการยังต้องการข้อมูลที่รวบรวมจากแหล่งอื่น ๆ ที่หลากหลายเช่นห้องปฏิบัติการทดสอบและผู้ผลิตอุปกรณ์ การออกแบบโรงงานกระบวนการต้องไม่เพียง แต่บรรลุวัตถุประสงค์การผลิตที่ต้องการเท่านั้น มันจะต้องอยู่ในขอบเขตของข้อ จำกัด อื่นเช่นกัน ข้อ จำกัด เหล่านี้มักจะรวมถึงสิ่งต่างๆเช่นความพร้อมใช้งานของพื้นที่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและปัญหาด้านความปลอดภัยรวมถึงต้นทุนด้านทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
ก่อนที่จะส่งข้อเสนอสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกกระบวนการใหม่นักวิจัยมักจะทดสอบกระบวนการในระดับที่เล็กมากก่อน ผลลัพธ์จากการทดสอบขนาดเล็กเหล่านี้จะถูกใช้เพื่อกำหนดความเป็นไปได้ของกระบวนการในระดับที่ใหญ่กว่ามาก โรงงานนำร่องขนาดเล็กมักจะสร้างขึ้นเพื่อการนี้ หลังจากรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นจากโรงงานนำร่องนักวิจัยมักจะจัดตั้งทีมออกแบบโรงงานกระบวนการซึ่งประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเพื่อที่จะร่างแผนการก่อสร้างสำหรับโรงงานแห่งใหม่ ทีมนี้จะต้องเขียนคู่มือปฏิบัติการที่แตกต่างหลากหลายเช่นกัน
ต้องพิจารณาปัจจัยที่หลากหลายในการออกแบบโรงงานกระบวนการทั่วไป ขนาดความยาวและพารามิเตอร์การทำงานของปั๊มและท่อต่างๆจะต้องได้รับการพิจารณารวมถึงความพร้อมของน้ำและไฟฟ้า เครื่องสูบน้ำและท่อเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับโรงงานเริ่มต้นและขั้นตอนการปิดจะต้องรวมอยู่ในการออกแบบเช่นกัน นักวางแผนต้องออกแบบวิธีการเก็บตัวอย่างผลิตภัณฑ์เมื่อจำเป็น หลังจากที่ศูนย์ประมวลผลทั้งหมดได้รับการออกแบบโดยทั่วไปแล้ววิศวกรจะใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อวิเคราะห์พารามิเตอร์ต่างๆเช่นอัตราการไหลแรงกดดันในการทำงานและอุณหภูมิเพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการทั้งหมดจะทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
