Ķīmiskās rūpnīcas projektēšana ir sarežģīts process, kas ietver vairākas inženierzinātņu disciplīnas, cilvēkresursus un kapitāla pētījumus. Ekonomiskie novērtējumi, loģistikas pētījumi un rūpnīcas atrašanās vietas pētījumi ķīmisko rūpnīcu projektēšanā ir tikpat svarīgi kā inženiertehniskie pētījumi un teorētiskie aprēķini. Lai tiktu galā ar daudzveidīgo darba slodzi, lielām cilvēku komandām ar dažādu profesionālo pieredzi ir jāstrādā kopā, lai nodrošinātu jaunas rūpnīcas dizaina panākumus.
Pirms jebkādu tehnisku darbu sākšanas jaunā ķīmiskajā rūpnīcā ir jānosaka projekta apjoms. Darbības joma sniegs tehniskajam un biznesa personālam priekšstatu par to, ko jaunā ķīmiskā rūpnīca darīs un kā tas būs izdevīgi. Šo projektēšanas procesa posmu parasti veic cilvēku komanda ar tehnisko un biznesa pieredzi. Šajā ķīmiskās rūpnīcas projektēšanas posmā svarīgi ir tādi apsvērumi kā produkta pieprasījums un procesa iespējamība.
Pirms jebkuras būvniecības uzsākšanas tiek ņemti vērā arī rūpnīcai pieejamie resursi. Papildus resursiem, piemēram, ķīmiskajām izejvielām, tiek ņemti vērā arī tādi resursi kā apgabalā pieejamais darbaspēks un ūdens rezerves. Ir jāveic loģistikas pētījumi, lai noteiktu izmaksas, kas saistītas ar materiālu nosūtīšanu plānotajā rūpnīcā un no tās.
Viens no svarīgākajiem ķīmiskās rūpnīcas projektēšanas apsvērumiem ir process, kurā plānotā rūpnīca darbosies. Ja ražotne plānota kā uzņēmuma esošās darbības paplašināšana, tad tehniskais darbs ir daudz vienkāršāks. Licencēta tehnoloģija no cita uzņēmuma vai inženieru firmas var samazināt rūpnīcu būvējošā uzņēmuma inženiertehniskos centienus, taču tiek pievienotas papildu izmaksas. Pilnīgi jauniem procesiem būs nepieciešama stingra procesa simulācija, laboratorijas darbi un izmēģinājuma darbi izmēģinājuma rūpnīcā.
Kad procesa simulācijas un laboratorijas testi ir pabeigti, inženiera uzdevums ir iegūt rezultātus un izmantot tos pašas rūpnīcas celtniecībā. Elektroinženieriem jāaprēķina, cik daudz jaudas ir nepieciešams iekārtai, un jānodarbojas ar vadības sistēmām. Mašīnbūves inženieri galvenokārt nodarbojas ar jaunu vienību darbību un konstrukciju būvniecību, savukārt būvinženieri plāno transporta sistēmas un ūdensapgādes sistēmas. Ķīmijas inženieri galvenokārt nodarbojas ar iekārtas vienībām, piemēram, destilācijas kolonnām, reaktoriem un siltummaiņiem.
Katrā ķīmiskās rūpnīcas projektēšanas procesa posmā ir ekonomikas jēdziens. Ķīmiskās rūpnīcas tiek būvētas ar mērķi droši un ekonomiski ražot ķīmiskās vielas. Dažādus ķīmiskās rūpnīcas dizaina aspektus, sākot no rūpnīcas fiziskās atrašanās vietas noteikšanas līdz destilācijas kolonnai izvēlētajam materiāla veidam, ietekmē to ietekme uz rūpnīcas peļņu.