化学工程学的一个分支。运用物理、化学和化工过程基本原理，从系统（设由反应器、换热器、精馏塔和泵等组成）的整体出发，应用信息论、运筹学、最优化数学方法、控制论以及电子计算机等对过程系统进行定量分析考察；着重研究组成系统的各个子系统（例如反应器、换热器、精馏塔和泵等）之间的相互关系，每个系统对整个系统的作用，对系统进行数学模拟，研究系统的最优设计和最优控制等。