تولید مواد شیمیایی یک حوزه گسترده و گاهاً پیچیده است که شامل تولید مواد شیمیایی برای کاربردهای مختلفی مانند کشاورزی، داروسازی، ساخت و ساز و دیگر صنایع است. شرکت‌های شیمیایی، از کوچکترین تولیدکنندگان مواد شیمیایی تا شرکت‌های بزرگ جهانی، مواد شیمیایی را تولید می‌کنند تا به نیازهای صنایع مختلف پاسخ دهند. برای مطالعه تولید مواد شیمیایی، نیاز به استفاده از مهندسی پیشرفته، پشتیبانی و نگهداری مناسب از تولید و عملیات جابجایی مواد است.
اکثر کارخانه‌های شیمیایی از یک سیستم اولیه برای تولید مواد شیمیایی استفاده می‌کنند، اگرچه تنوع مواد تولید شده توسط آن‌ها بسیار زیاد است. این کارخانه‌ها برای تولید مواد شیمیایی خوراکی که به عنوان واکنش‌دهنده برای تولید محصول نهایی عمل می‌کنند، ابتدا باید آن‌ها را آماده کنند و به کارخانه شیمیایی انتقال دهند. سپس، این مواد اولیه به یک راکتور فرستاده می‌شوند که در آن واکنش‌های شیمیایی لازم برای تشکیل محصول رخ می‌دهد. مواد خام استفاده نشده، محصولات جانبی و محصولات مورد نظر به یک سیستم تصفیه فرستاده می‌شوند. پس از خالص‌سازی محصول نهایی، برای بسته‌بندی ارسال می‌شود یا از طریق خط لوله برای مشتریان ارسال می‌شود.
تولید مواد شیمیایی به دانش مواد اولیه شیمیایی، درک عمیق از واکنش‌های شیمیایی و روش‌های تولید، و دانش لجستیک نیاز دارد. کارخانه شیمیایی قلب هر عملیات تولید مواد شیمیایی است و شامل تمامی این ویژگی‌ها می‌باشد. به عبارتی، کارخانه شیمیایی همیشه در حال کار است و تولید هرگز متوقف نمی‌شود مگر در مواردی که یک نقص یا تعطیلی برنامه‌ریزی شده برای تعمیر و نگهداری وجود داشته باشد. در کارخانه‌های شیمیایی، به طور مداوم بر روی بهبود فرآیندها و کاهش هزینه‌ها کار می‌شود تا به بهره‌وری و بهره‌مندی بیشتری دست یابیم.
برای راه‌اندازی یک کارخانه شیمیایی، به تعدادی پرسنل نیاز است که از جمله آن‌ها می‌توان به مهندسان شیمی اشاره کرد که مسئول توسعه فرآیندهای جدید و بهینه‌سازی فرآیندهای قبلی هستند. همچنین، متخصصان عملیات یا اپراتورها مسئول وظایف روزانه مرتبط با اندازه‌گیری فرآیند، نظارت بر تجهیزات عملیاتی و کنترل عملکرد فرآیند هستند. پرسنل و تکنسین‌های آزمایشگاه برای تضمین کیفیت و انجام تجزیه و تحلیل‌های غیرمعمول مورد نیاز مهندسان نیز به کار می‌روند. همچنین، پرسنل تعمیر و نگهداری و پشتیبانی مانند مکانیک و مهندسین برق مسئولیت پشتیبانی از سیستم‌های عامل کارخانه را بر عهده دارند و به تعمیر و نگهداری تجهیزات مورد نیاز می‌پردازند.
ویژگی های پیچیده صنایع شیمیایی
در صنایع شیمیایی، دامنه فعالیت‌ها به طور قابل توجهی بر اساس عرف شکل گرفته است. از سوی دیگر، در گذشته، صنعت نفت به طور معمول جدا از صنایع شیمیایی در نظر گرفته می‌شد؛ زیرا در قرن 19، نفت خام صرفاً تحت یک فرآیند ساده تقطیر قرار می‌گرفت. با این حال، در فرآیندهای صنعتی نفت مدرن، تغییرات شیمیایی ایجاد می‌شود و برخی از محصولات یک مجتمع پالایشگاهی مدرن، با هر تعریفی، به عنوان مواد شیمیایی در نظر گرفته می‌شوند. برای توصیف این فرآیندهای شیمیایی، اصطلاح پتروشیمی استفاده می‌شود. با این حال، به دلیل اینکه اغلب پتروشیمی در همان کارخانه تقطیر اولیه انجام می‌شود، حفظ تمایز بین صنعت نفت و صنایع شیمیایی دشوار است.
فلزات موادی هستند که با استفاده از روش‌های شیمیایی تولید می‌شوند و در برخی موارد برای تولید سنگ‌های معدنی نیز از روش‌های شیمیایی استفاده می‌شود. همچنین، در فرآیند پالایش فلزات، واکنش‌های شیمیایی انجام می‌شود. فلزاتی مانند فولاد، سرب، مس و روی در ابتدا به شکل نسبتاً خالص تولید می‌شوند و سپس به اشکال مختلفی برای استفاده در مصارف مختلف تبدیل می‌شوند. صنعت فولاد به عنوان یکی از موارد استفاده از فلزات، بخشی از صنایع شیمیایی نیست. در متالورژی مدرن، فلزاتی مانند تیتانیوم، تانتالیوم و تنگستن با استفاده از فرآیندهای پیچیده‌ای که شامل مهارت‌های شیمیایی زیادی است، تولید می‌شوند. با این حال، هنوز هم به عنوان فلزات اولیه شناخته می‌شوند.
به طور کلی، مرزهای صنایع شیمیایی کمی گیج شده است. مواد اولیه اصلی این صنعت شامل سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت، هوا، آب، نمک، سنگ آهک، گوگرد و بعضی مواد خام تخصصی برای محصولات خاص هستند، مانند فسفات‌ها و فلورسپار معدنی. صنایع شیمیایی این مواد خام را به محصولات اولیه، ثانویه و ثالثی تبدیل می‌کنند، که بسته به فاصله محصول از مصرف‌کننده، به ترتیب دورتر هستند. محصولات این صنعت اغلب فقط در مورد خود صنایع شیمیایی محصولات نهایی هستند. یکی از ویژگی‌های اصلی صنایع شیمیایی این است که محصولات آن بیشترین نیاز به پردازش قبل از رسیدن به مصرف‌کننده نهایی را دارند.
به طور عجیب، صنایع شیمیایی بهترین مشتری خود هستند. یک محصول شیمیایی متوسط قبل از اینکه وارد بازار شود، چندین بار از کارخانه‌ای به کارخانه دیگر منتقل می‌شود.
