Kemianlaitosten suunnittelu on monimutkainen prosessi, joka sisältää useita tekniikan aloja, henkilöresursseja ja pääomatutkimuksia. Taloudelliset arvioinnit, logistiikkatutkimukset ja laitosten sijaintitutkimukset ovat yhtä tärkeitä kemiallisten laitosten suunnittelussa kuin tekniset tutkimukset ja teoreettiset laskelmat. Monipuolisen työmäärän käsittelemiseksi suurten eri ammattitaustoista koostuvien tiimien on työskenneltävä yhdessä varmistaakseen uuden laitoksen suunnittelun onnistumisen.
Ennen kuin tekniset työt voidaan aloittaa uudella kemiantehtaalla, hankkeen laajuus on määriteltävä. Soveltamisala antaa tekniselle ja liike -elämän henkilöstölle käsityksen siitä, mitä uusi kemiantehdas tekee ja miten siitä on hyötyä. Tämän suunnitteluprosessin suorittaa yleensä tiimi ihmisiä, joilla on sekä teknistä että liiketoimintakokemusta. Tuotekysynnän ja prosessien toteutettavuuden kaltaiset näkökohdat ovat tärkeitä tässä kemiallisen laitoksen suunnitteluvaiheessa.
Laitoksen käytettävissä olevat resurssit otetaan myös huomioon ennen rakennustöiden aloittamista. Resurssien, kuten kemiallisten raaka -aineiden, lisäksi otetaan huomioon myös resurssit, kuten alueen käytettävissä oleva työvoima ja vesivarat. On tehtävä logistiikkatutkimuksia materiaalien kuljetuskustannusten määrittämiseksi ehdotetusta laitoksesta ja sieltä pois.
Yksi kemian laitoksen suunnittelun tärkeimmistä näkökohdista on prosessi, jolla ehdotettu laitos toimii. Jos laitos suunnitellaan yrityksen nykyisen toiminnan laajennukseksi, tekninen työ on paljon yksinkertaisempaa. Toisen yrityksen tai insinööritoimiston lisensoitu tekniikka voi vähentää laitoksen rakentavan yrityksen suunnittelutyötä, mutta siitä aiheutuu lisäkustannuksia. Täysin uudet prosessit edellyttävät tiukkaa prosessisimulaatiota, laboratoriotyötä ja koeajoja pilottilaitoksessa.
Kun prosessisimulaatiot ja laboratoriokokeet on saatu päätökseen, insinöörin tehtävänä on ottaa tulokset ja käyttää niitä itse laitoksen rakentamiseen. Sähköinsinöörien on laskettava, kuinka paljon tehoa laitokselle tarvitaan, ja käsiteltävä ohjausjärjestelmiä. Koneinsinöörit käsittelevät pääasiassa uusien yksiköiden toimintojen ja rakenteiden rakentamista, kun taas insinöörit suunnittelevat kuljetusjärjestelmiä ja vesihuoltojärjestelmiä. Kemian insinöörit käsittelevät pääasiassa laitoksen yksikkötoimintaa, kuten tislauskolonneja, reaktoreita ja lämmönvaihtimia.
Kemianlaitoksen suunnitteluprosessin jokaisessa vaiheessa on talouden käsite. Kemiantehtaat on rakennettu tarkoituksena tuottaa kemikaaleja turvallisesti ja taloudellisesti. Niiden vaikutus laitoksen voittoon vaikuttaa kemiallisen laitoksen suunnittelun eri näkökohtiin aina laitoksen fyysisen sijainnin määrittämisestä aina tislauskolonniin valittuun materiaalityyppiin.