化学工程系的研究领域涉及能源化工、环境化工、生物化工、医药化工、生态化工、化工安全、信息材料、生命材料、纳米材料等方面，形成了以高分子材料科学与工程、分离科学与技术、反应工程与催化、生物化工、工业生态与系统工程为主的五大研究方向。

分离科学与技术是化学工程学科的核心方向之一，它是节约能源、高效利用资源、生产高品质产品和控制环境污染的关键环节，涉及化工热力学、多相传递、分离材料、分离设备、分离方法和工艺等。

本学科始建于1976年， 以多相流动、 传递、 反应过程研究为学科基础， 2002年成为绿色反应工程与工艺北京市重点实验室。 2012年成为清洁能源化工技术教育部工程研究中心（筹）， 2018年正式获批。针对我国新型能源化工、 纳米材料、 电化学储能过程中的工程与工艺问题， 提出了一系列新型多相流反应器工程放大概念与制备技术， 包括纳米聚团流化床、 多段构件流化床、 下行式流化床、 循环浆态床、 管式水热反应器等。 采用多相...

化工系高分子专业设立于1958年。上世纪五、六十年代，承担了有“塑料王”之称的聚四氟乙烯科研项目。该研究为我国聚四氟乙烯工业发展提供了技术基础，获国家新产品发明奖，并为国家培养了一批从事含氟聚合物研究开发和生产管理的人才。七十年代，开展了聚碳酸酯工程塑料的研究。研究了聚碳酸酯“合金”材料并将其制成塑料纬纱管，解决了当时聚酯纺纱中的一大难题，在纺织行业中迅速推广以塑代木，节约了生产成本，提高了生产效...

本学科方向始建于1984年，是全国重点二级学科。在30多年的发展中，坚持“以化工产业服务生物科技产业化、以生物科技促进化工产业进步”的理念，以工业生物催化作为学科核心，面向化工原料路线转变、绿色清洁化工工艺等涉及化学工业可持续发展的重大需求，开展重大前沿基础研究，并积极致力于成果转化

过程系统工程学科始建于1981年，主要研究方向包括：化工过程模拟和优化、人工智能与大数据技术、故障诊断技术、节能减排、生产计划与调度、高端化学品制造过程数字化、计算机辅助分子设计等；近年来在化工过程安全系统工程领域开拓了新的研究方向，在国内外产生较大的影响；研究和开发的乙烯裂解炉模拟与优化软件、石化企业生产计划图形建模优化软件、智能报警管理软件、化工过程安全管理（PSM）智能软件平台等先后在大型石化企...