专业介绍
化学工程（Chemical Engineering），简称化工，是研究化学工业以及其他工业（如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等）生产过程中的共同规律，并应用这些规律来认识、解决生产中的工程问题的工程技术学科。它主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质。简单地定义化学工程的本质，它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上，从而为生产各式化学品或物料的工厂提供一个最节省成本的反应流程设计方式。化学工程是传统工业界的称法，宾夕法尼亚大学提出一个叫崭新的观点，它不将其称作“化学工程”，而称作“工程化学“；传统化学工程的意义是在化学工业中的工程应用，而工程化学的观点是把工程技术应用在化学工业上，这是一个反面思考，同时也是一个新观点，宾夕法尼亚大学提出的观点或许可以为化学工程提供一个工程上的新契机。
化学工程的理论基础主要是化学、物理学和数学。包括上述各学科的分支，如：热力学，流体力学和化学动力学。化学工程的研究领域最初只是化工单元操作，后来又发展出一些新的分支：化工热力学；反应工程学，又称化工动力学；输送现象（为化工学科当中"单元操作"的理论基础）。在化学工程中经常会用到下面这些概念：质量结算；能量结算；平衡关系；过程速率等。化学工程领域的分支庞大，因应现代工业发展的需要，以化工的知识背景为基础，可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作，例如半导体工业。
热门程度
化学工程专业在美国众多大学中广泛开设，录取人数虽不如EE、CS等专业多，但也是美国大学的招生大户。由于市场需求大、就业前景好、平均薪资高，深受广大美国本土毕业生爱戴，所以申请竞争也就显得额外激烈。特别是对于和前沿学科相关的研究方向，比如生物技术、生物工程、纳米工程等方向的竞争要比传统的流变学、过程控制等方向的竞争激烈。
就业前景
化工专业是美国目前就业形式较好的专业，尤其是进入石油业或煤业的学生，化学工程专业就业平均起薪达 6 万美元。化学工程的毕业生市场需求很大，在工程类专业中需求量排第 3，且收入排在第一位。在美国，就业市场上除了像杜邦、拜耳这种传统化工公司需要大量化学工程毕业生之外，还有各大制药公司、石油公司、橡胶、轮胎公司等也对化学工程专业毕业生有较大需求。就连通用电气、IBM、Intel 等和化工没什么关系的全球知名大公司也招收很多化工人才。因为这些大公司不管主营什么产品，还是需要一部分化工人才从事开发工作。跨国贸易公司也需要很多化工人才，因为化工产品贸易也是世界上最大的贸易之一。
留学费用
化工专业和其他基础的工科类专业一样，基本都会有 MS 学位，部分学校还提供 ME 学位。MS 学位通常为两年制，更加侧重于学术研究，毕业后可以选择就业也可以选择继续攻读 Ph.D 学位。ME 学位为 1-2 年，是 Professional 学位，主要针对就业，更加侧重于实践。大部分申请人会选择申请 MS 学位，这也导致了 ME 学位相对 MS 要更容易申请。通常，两年的花费在 50-70 万，ME 学位一年的花费大概在 30-40 万。
考试要求
语言考试：有的学校不接受雅思成绩，因此建议准备托福。化工专业对于托福的要求会根据学校层次的不同有所区别，一般达到 80-85 的区间就可以满足一般要求，但对于以名校为目标的申请人，最好还是要考到 100 以上。
GRE 考试 : 至少要达到 300。如果以前 100 为目标，则需要达到 310 以上，前30为目标，至少 320。
申请难度
美国大多数综合大学一般都会开设化学工程专业，不过规模一般都比较小。由于化学工程在美国就业很不错，因此竞争还是非常激烈的。如果想要申请比较不错的化工专业，那么学生的托福和GRE都要达到比较高的水平，另外，在研究经历等方面要不断充实与完善，在推荐信、留学文书方面要更好的展示自身的学术背景条件。
美国大学对化学工程的定义
What is Chemical Engineering? Chemical engineering occupies a unique position at the interface between molecular sciences and engineering. Intimately linked with the fundamental subjects of chemistry, biology, mathematics, and physics---and in close collaboration with fellow engineering disciplines like materials science, computer science, and mechanical, electrical, and civil engineering---chemical engineering offers unparalleled opportunities to do great things. Traditionally linked to fuel combustion and energy systems, today's chemical engineers are spearheading new developments in medicine, biotechnology, microelectronics, advanced materials, energy, consumer products, manufacturing, and environmental solutions. A new generation of chemical engineering-trained entrepreneurs are forming innovative new businesses, no doubt influenced by the fact that chemical engineers have served as CEOs of such leading global businesses as 3M, DuPont, Intel, General Electric, Union Carbide, Dow Chemical, Exxon, BASF, Gulf, and Texaco.
这是 MIT（麻省理工学院）对化学工程专业的描述，很好的阐释了作为一门基础的传统的工程科学，随着经济的发展，不断的拓宽自身的发展渠道，从而对整个工业界的发展产生的重大影响。化学工程专业的基础是化学、物理学以及数学，同时对于部分物理学、数学的分支学科也需要有所涉猎，是主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。
研究方向及申请难度
生物技术、生物工程 生物工程方向，作为一个交叉性的方向，很多学校都将该方向作为主要研究的对象，虽然每个学校称呼不同，例如 bioengineering, biomolecular engineering, protein engineering, tissue engineering 等。其实都是将生物和化学方向结合在一起进行一系列的研究，有的偏重于材料方向的研究；有的偏重于分子生物学的研究，如代谢路径的模式和转换、生物信息学、生物材料及组织学等。目前此方向作为科研领域的一个热点，受到许多申请人的青睐。
申请难度
总体来说申请难度较化工其他方向大，因为该方向会吸引大量来自于生物、生物工程、化学等专业的申请者。对申请者的 GPA和 GT 成绩要求较高，一般 GPA3.0 左右，TOEFL100，GRE315以上较容易获得排名前 100 左右学校的青睐。该方向日后就业前景良好，无论是生物还是医药都是目前的热门行业。
纳米工程 Nano Materials Engineering, 主要做一些纳米材料在光电磁方面的应用以及纳米材料的表征(SEM TEM XPS AFM),以及一些复合纳米材料。这个方向大概在 21 世纪开始以后非常热门。值得注意的是，最近几年很多搞纳米的老板开始和搞生物的人一起联合转向纳米生物方向。例如，将纳米材料和一些特异的蛋白质等复合，作为纳米或者分子荧光探针，以期在医学诊断方面有良好的应用。
申请难度
作为前沿科学和交叉学科，该方向主要的申请者来自于材料专业，竞争虽不算激烈，但也需要申请者能够达到 TOEFL 95,GRE310 的要求，而且该方向比较容易拿奖。另外虽然 nano 在学术界很红火，但是在工业界却不是很景气，除了部分专门企业和研究所做这个，其他的则很少。因此如果想在 nano 领域有所发展，最好的选择还是留在学校搞研究。
高分子 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，有天然高分子、半合成高分子、合成高分子。高分子材料的结构决定性能，通过对结构的控制和改性得到不同的高分子材料，人类社会的进步伴随着高分子材料的发展，从最初的天然高分子到高分子改性材料的应用到现在合成高分子材料的发展，各种新型的材料为航天航空、近代通讯、电子工程、生物工程、医疗卫生和环境保护等各个方面提供各种新型材料。高分子材料的共混加工、阳离子自由基聚合、polymer brush等等。这个领域与工业界的联系密切，一直以来，是一个就业非常稳定的方向，就业前景良好。
申请难度
最近几年高分子的发展非常迅速，有很多美国大学都在高分子的研究领域投入了巨大的科研力量，这个领域不像传统学科，经过上百年的发展已经到了非常成熟的地步，高分子的兴起才几十年，研究成果层出不穷，高分子导电，软光刻技术的发展对电子工业的发展起到了巨大的推动作用。因此这个方向的竞争是比较激烈的。申请这个方向的学生一般来自化学和化工专业，还有很多高分子材料系的学生。另外，对于一些申请特定学校的申请人应注意，学校的一些惯例及要求，如 U-MASS 对于 GT 的硬件要求就很高，通常被录取的学生的 GRE320+3.5，IBT104 分，口语单项满足 22 分，对于该校的录取通常要求有该校的教授作推荐；CASE、NCSU 这样的学校都设有单独的高分子系，当然由于竞争激烈，对于申请人的考核也是非常的严格。
过程控制 这个叫法也很多，例如 process systems engineering,process control 等。这个主要是利用数学方法在电脑上模拟优化一些放大过程。这个领域目前十分热门，比如 Carnegie Mellon University 的过程控制方向可以说是全美第一的。这个方向毕业的学生们去向广泛，甚至可以参与到 ME、EE 等毕业生的就业竞争中去，包括化工厂、制药厂、汽车制造业，甚至金融方向。
申请难度
作为化工下最传统的专业方向，发展已相当成熟。而国内申请者除了本科学化工的很少有其他专业去申请，因此可以说是最容易被录取的方向，而且拿奖也不难，PhD. 几乎都有奖学金，Master 也经常拿到小奖。不过总的来说这个方向就业很乐观，毕竟化工作为传统行业，大量的企业有着巨大的人才缺口，所以无论是就业率还是起薪该方向都不比其他高新专业差。
流变学 流变学是力学的一个新分支，它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。流变学的发展同世界经济发展和工业化进程密切相关。现代工业需要耐蠕变、耐高温的高质量金属、合金、陶瓷和高强度的聚合物等，因此同固体蠕变、粘弹性和蠕变断裂有关的流变学迅速发展起来。核工业中核反应堆和粒子加速器的发展，为研究由辐射产生的变形打开新的领域。由这个方向的定义我们可以看出，该方向的就业前景也是十分广泛的，在建筑、石油管道、化工厂等方向都有人才缺口。
申请难度
该方向总体申请难度不高，GT 成绩和 GPA 如果能够达到学校要求，本科期间做过一定研究的申请者都可以很容易的拿到录取。但是由于开设的学校众多，研究方向不尽相同，因此申请时选择适合自己的学校和教授更为重要，可以说如果专业对口，教授研究方向 Match，我们就可以大胆申请。
催化、反应堆 该方向主要进行催化反应条件的研究，通过改变反应的条件（温度、适度、用量）来调节催化剂的活性，达到工业要求。主要应用在石油工业，催化裂化技术作为石油炼制过程中关键的一步，它的发展具有重要的意义。催化作为目前全美起薪最高的石油行业的核心技术，毕业后的就业完全不用发愁。而相比与其他化工方向，如果在校期间能有一些相关方向的研究，如劣质重质油轻化，较易得到国外教授的青睐。
综上所述，就整个化工专业大方向申请难度而言，生化 > 纳米科学与工程 > 催化 & 反应工程 > 表面科学 & 界面工程 > 高分子 > 材料
学位设置
在美国大学中，化学工程专业一般是在工程学院下，有独立的Department，也有部分学校的生物工程和化工系是在一起的，一般叫 Department of Chemical & Biological Engineering。如果对生物比较感兴趣，也可以从生物入手，来申请化工的硕士和博士。化工专业和其他基础的工程类专业一样，基本都会有 MS学位，部分学校还提供 ME 学位。MS 学位通常为两年制，更加侧重于学术研究，毕业后可以选择就业也可以选择继续攻读 PhD学位。ME学位为1-2年，ME是professional学位，主要针对就业，更加侧重于实践。大部分申请人会选择申请 MS 学位，这也导致了 ME 学位相对 MS 要更容易申请。
专业课程设置：
一般课程要求有三项：
- 核心课程：
热力学 thermodynamics
传递现象 transport phenomena
化工动力学 chemical kinetics
反应工程 reaction engineering
-
高等数学 advanced mathematics
-
与化工相关的选修课
具体常见的课程罗列：
Chemical process analysis 化学过程分析
Statistical mechanics 统计力学
Advanced fluid dynamics 高级流体动力学
Advanced chemical engineering thermodynamics
高级化学工程热力学
Mathematical techniques 数学技术
Heat transmission 热传输
Advanced process systems engineering 高级过程系统工程
Modeling and analysis of chemical engineering
化学工程建模与分析
Chemical engineering kinetics 化学工程动力学
就业前景
化工行业涉及的范围非常广泛，许多行业都有其身影，所以说化工行业还是很有前途的，而且就业机会也比较多。该行业对人才的技术性要求较强，需求职位中以技术类、销售类、管理类职位为主。从行业来看，该专业用人需求主要集中在化工业、能源业、医药、生物制药业以及环保业，附加值高的化工新型材料、精细化工制造业等也都需要大量专业人员。由于对专业技术要求高，毕业生 2-3 年内转行的较多，人才相对缺乏，所有市场对此专业人才需求量都大，可以说，有此专业经验的 5年内不愁找不到工作。
就业方向：在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。
选校策略
地理位置
学校所在的地理位置对于将来的实习和就业有着非凡的意义。因此，在选校时，除了学校的排名，一定要格外关注学校的地理位置，周边的产业分布，重点考虑将来的就业机会。对于化工专业的毕业生来说，大多考虑进入大型的化工企业或是制药公司，因此，拥有这些资源的地区必然成为申请者首先关注的对象。美国东北部地区的毕业生，主要加盟的是制药公司，特别是在新泽西州一带，有大量的药厂。更有大量的学生会涌向五大湖地区，例如宾州的费城，俄亥俄州（宝洁公司总部所在地），密歇根州（陶氏化学）等。而众所周知，德克萨斯州的石油公司是非常多的，能够进入石油业工作，其就业前景是非常可观的。
学校特点
当然，除了地理位置的考虑，学校的研究特色也是申请者需要重点考虑的因素。每个学校都有自己的研究特色，即便是同一专业，但因其研究方向和侧重点不同，也会对申请者的背景要求产生重要的影响。例如，卡内基梅隆的化工系最著名的莫过于它的过程系统，而西北大学的催化方向是比较尖端的。
综合排名和专业排名
对于留美攻读硕士或者博士的申请人，应当重点考虑学校的专业排名。专业排名体现了学校在这个专业领域的教育、科研甚至是就业的实力和资源。综合排名当然也非常重要，尤其对于部分希望毕业后回中国就业的申请人，要特别注意学校在国内的名气。美国共有 3000 多所大学，一般来讲，全美综合排名在前 100 的学校教育质量都非常高，都是非常值得申请的学校。
选校的定位
部分选校的定位比较复杂，需要考虑申请人各方面的背景以及各学校往年的录取标准。简单从硬件标准上说，GPA达到 80，GRE 达到 300，IBT 达到 80，可以定位在美国前 100的学校；GPA 达到 90，GRE 达到 315，IBT 达到 90 以上，可以定位在美国综合排名前 50 的学校；如果希望申请 TOP30 甚至TOP10 的学校，GPA 需要达到 85 以上，GRE 达到 320 以上，IBT 达到 100 以上。以上排名均以 US NEWS 给出的美国大学综合排名为准。
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