Načrtovanje procesnih obratov vključuje načrtovanje različnih procesov, potrebnih za izvedbo fizične ali kemične preobrazbe določenih vrst materialov. Zasnova procesnega obrata se lahko uporabi za načrtovanje novega objekta ali za razširitev ali spremembo obstoječega objekta. Čeprav se običajno začne na konceptualni ravni, se načrtovanje procesnih obratov običajno konča z ustvarjanjem neke vrste načrtov izdelave ali gradnje. Oblikovalci obrata za kemične procese običajno napišejo različne vrste priročnikov za uporabo, ki podrobno opisujejo postopke, potrebne za zagon, delovanje in zaustavitev objekta. Ti dokumenti bodo morda potrebni tudi za prihodnje spremembe objekta.
Preden začnejo s kompleksnim projektom, načrtovalci procesnih obratov običajno zbirajo podatke iz majhnih pilotnih obratov in drugih večjih trenutno delujočih objektov. Zasnova procesnih obratov zahteva tudi obsežne podatke, zbrane iz različnih drugih virov, kot so preskusni laboratoriji in proizvajalci opreme. Zasnova proizvodnega obrata ne sme le doseči želenih proizvodnih ciljev; ostati mora tudi znotraj meja nekaterih drugih omejitev. Te omejitve običajno vključujejo stvari, kot so razpoložljivost prostora, vpliv na okolje in varnostna vprašanja, pa tudi kapitalske, obratovalne in vzdrževalne stroške.
Preden oddajo predlog za nov procesni objekt, bodo raziskovalci pogosto najprej preizkusili proces v zelo majhnem obsegu. Rezultati teh majhnih testov se nato uporabijo za določitev izvedljivosti postopka v veliko večjem obsegu. V ta namen je običajno zgrajena majhna pilotna elektrarna. Po zbiranju potrebnih podatkov iz pilotne elektrarne raziskovalci običajno oblikujejo ekipo za načrtovanje procesnih obratov, ki jo sestavljajo znanstveniki in inženirji, da bi pripravili načrte za gradnjo novega objekta. Ta ekipa mora napisati tudi vrsto različnih priročnikov za uporabo.
Pri načrtovanju tipične procesne naprave je treba upoštevati številne dejavnike. Določiti je treba dimenzije, dolžine in obratovalne parametre različnih črpalk in cevi ter razpoložljivost vode in elektrike. V načrt morajo biti vključene tudi dodatne črpalke in cevovodi, ki so potrebni za postopke zagona in zaustavitve elektrarne. Načrtovalci morajo oblikovati tudi metode za odvzem vzorcev izdelkov, kadar je to potrebno. Ko je celoten procesni objekt zasnovan, bodo inženirji običajno uporabili računalniške simulacije za analizo parametrov, kot so hitrost pretoka, delovni tlaki in temperature, da bi zagotovili, da bo celoten proces potekal varno in učinkovito.