化学工程(Chemical Engineering)-专业研究报告
谊飞留学——杨剑
一)专业及分支方向概述,该专业近三年的申请形势分析
1)专业概述
化学工程(Chemcial Engineering),简称化工(ChE),是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等)生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,并应用这些规律来解决过程及装置的开发、设计、操作及优化问题的工程技术学科。
——《》2)专业分支介绍
A.国内大学分支
化学工程包括单元操作、化学反应工程、传递过程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。
单元操作(Unit Operations)是化学工程的主要研究领域,是在化学工业生产中具有共同的物理变化特点的基本操作,是由各种化工生产操作概括得来的,基本包括五个方面:
流体流动过程,包括流体输送、过滤、固体流态化等。
传热过程,包括热传导、对流、辐射、沸腾、蒸发、冷凝等。
传质过程,即物质的传递,包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。
热力过程,即温度和压力变化的过程,包括液化、冷冻等。
机械过程,包括固体输送、粉碎、筛分等。
化学反应工程(Chemical Reaction Engineering)以工业反应过程为主要研究对象,以反应技术的开发、反应过程的优化和反应器设计为主要目的的一门新兴工程学科。
研究化学反应规律,建立反应动力学模型
研究反应器的传递规律,建立反应器传递模型
研究反应器内传递过程对反应结果的影响
传递过程(Transport processes) 是单元操作和反应工程的共同基础。在各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程主要有三种传递:动量传递、热量传递和质量传递,传递过程着重研究上述三种传递的速率及相互关系,连贯起一些本质类同但表现形式各异的现象。
化工热力学(Chemical Engineering Thermodynamic)是热力学基本定律应用于化学工程领域中而形成的
一门学科。主要研究化工过程中各种形式的能量之间相互转化的规律及过程趋近平衡的极限条件,为有效利用能量和改进实际过程提供理论依据。
化工系统工程(Chemical System Engineering)将系统工程的理论和方法应用于化工过程领域的一门新兴的边缘学科,是化学工程的一个分支。它的基本内容是:从系统的整体目标出发,根据系统内部各个组成部分的特性及其相互关系,确定化工系统在规划、设计、控制和管理等方面的最优策略。借助的数学工具是运筹学和现代控制论的一些方法,依靠的技术手段是电子计算机。研究的对象是化工生产过程中的某个系统,谋求的目标是该系统的整体优化,即合理确定和控制系统各个组成部分输入、输出状态,使得反映系统效益的某种定量函数达到最大值或最小值。
化工过程控制(Chemical Process Control) 及过程动态学又称过程控制,是化工生产过程自动控制的简称。化工过程控制主要是研讨控制理论在化工生产过程中的应用,包括各种自动化系统的分析、设计和现场的实施、运行,而不包括纯理论的研究和仪表的设计、制造。化工过程控制与一般化工方法最大的区别是动态和反馈。
B.美国大学分支
Biotechnology
Biomolecular Engineering 生物分子工程
Biomedical Engineering生物医学工程
Cellular Engineering 细胞工程
Catalysis/ Kinetics催化/动力学
Computational Chemical Engineerin g 计算化工
Complex Fluids 复杂流体
Electro- Chemical电气化工
Energy能源
Environmental Engineering环境工程
Materials/ Devices材料/设备
Advance Materials 高级材料
Modeling & Simulation建模与仿真
Microelectronics微电子学
Microfluidics微流体学
Nano- Sciences纳米科学
Petroleum Engineering石油工程
Process Systems and Engineering过程系统与工程
Process Systems 过程系统
Process Control  过程控制
Process Safety 过程安全
Polymers高分子
Reaction Engineering (and Catalysis) 反应工程
Rheology流动学
Soft Matter软物质
Surface & Interface Science表面科学与界面科学
Transport传递
Thermodynamics热动力学
C.化工近三年的申请形势分析
总体而言,化工近三年都是以Master申请为主;PHD申请很少有人拿到Offer;不管是化工申化工,化学申化工,还是生化申化工等都是如此。申请较多的研究方向主要集中在“生化、纳米科学与工程、催化&反应工程、表面科学&界面工程、高分子以及材料”等方向。美国大学录取较多的院校主要有USC,Pittsburgh,WPI,IIT,Poly等。
就化工系研究的方向而言,大体可以分为两类:传统化工和非传统化工。像化学系的四大化学一样,化工系也有他们的四大基础课,三传一反(传热、传质、传动量、和反应工程)。传统化工研究的方向正是这3传1反,化工系就业前景好的也同样是3传1反。对于化学系的学生,想直接申请这个方向有点困难,
毕竟一点工程的基础都没有。不过幸运的是,化工系还有另外一部分研究内容:非传统化工。这类研究跟化学系很接近。如果你去化工系主页看Research介绍的话,就不难发现,除了一小部分完全不知所云外,其余的看起来很亲切。这些很亲切的东西就包括纳米材料、高分子、催化等等。这些正是化学申化工的突破口。值得一提的是,我这里分析的仅仅是化工,而不是生物工程。但事实上,很多学校的生物工程和化工系是在一起的,名字一般叫Department of Chemical & Biological Engineering。如果你对生物比较感兴趣,也可以从生物入手,来申请化工的PhD,殊途同归。
不过,ChE跟Chem、MSE一样,由于美国人在数学上天生的缺陷,很少有人愿意去做计算。这就导致无论化学、MSE,还是ChE,最好申的都是纯计算方向。所以往往做计算的,都能申请到牛校。不过这也是公平的,做计算的,一般出路不太好,只能去做faculty了。
二)化工申请难度以及对申请者专业背景的要求;
总的来说,申请难度和毕业出路好坏是成正比的。就整个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。化工因为市场需求大、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。不少化工系规模不大,每年招收的学生也不多,除了招收很多本土学生外,录取的国际学生很少,中国学生就更少了。
国内化工专业比较好的学校有天津大学,清华,浙大,华东理工,交大。其中,清华因为学生质量高,
深受国外大学青睐,每年能拿到不少好offer。浙大和天大也不错,也能拿到一些好offer。而传统上化学比较好的大学,如北大,
南大,复旦,中科大,南开,很少有人去申请化工的PhD,拿到offer的就更是寥寥无几。
三)制定申请策略和制作申请文书时应突出申请者具有哪些素质;
A)申请策略
1)准确定位自己;申请者必须首先根据自身硬件条件合理定位申请;一般情况下,要想进入美国Top50的学校,GPA需3.3以上,GRE需1300以上;T90以上。因为这些大部分学校首先会按照GRE成绩筛选第一关。
2)确定申请方向;对于大部分MS而言,一般不需要定出明确的申请方向;不过,有明确的研究方向才会更加明确的申请目标和职业规划。这样的文书写作才会有目的性。而且对于PHD的申请者而言,一定要先确定研究方向,教授套磁,才会有更加理想的申请结果。切忌还没搞清学校研究领域就胡乱申请。
3)确定申请学位;对于化工而言,国际学生申请难度可谓非常之高,因为要和美国本土学生一起去争取为数不多的名额。加上美国金融危机带给奖学金的大幅缩减,美国学校已经不愿把可怜的少数Offer给国际学生了,而是留给了本土学生。所以,如果不是大牛人物,研究方面不是特别强的同学,建议最好不要去申请PhD;
相对来讲,以自费为主的Master则更具优势;美国院校也愿意通过扩张Master来缓解财政压力;同时也带给国际学生更多的机遇。
B)文书制作
1) CV要简洁明了,重点突出;哪个方面较强,就将其标出,放在最前面或最显眼的位置,以便引起审阅者的重点关注;比如GT较高,或荣获过大奖,则可以放在页面之首,引起关注等;
2) PS要重点突出自己的研究能力或较强的研究潜力,这里包含较强的自学能力和实验室动手能力;另外也需要强调自己的领导能力和团队合作能力;特别是在实验室和工作单位中体现出来的综合素质;
3) RL应实实在在,真实反应个人的综合素质方面,包含学习能力,研究潜力,为人处世,道德修养等。
四)化工专业国内外就业情况
化工专业就业前景:化工行业涉及的范围非常广泛,许多行业都有化工的身影,所以说化工行业还是很有前途的,而且就业机会也比较多。感觉化工行业想做出成就来相对于其他行业还是比较容易的。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。
1. 国内化工行业就业趋势:
目前,我国化学及化工专业属于人才缺口比较大的专业之一,加之国内新建化工项目也比较多,所以化工等专业毕业生得到的就业岗位不降反升,就业前景令人看好。化工行业的国有企业主要有四大公司:中石化,中石油,中海油,中化等。
国内大学化工专业就业前景之化工专业大学排名一览表
1天津大学
2清华大学
3华东理工大学
4浙江大学
5大连理工大学
6北京化工大学
7中国科学院大连化学物理研究所8华南理工大学9南京工业大学
10北京理工大学
11湖南大学
12南京理工大学
13四川大学
14中南大学
15哈尔滨工业大学
16厦门大学
17浙江工业大学
reaction研究18东北大学
19青岛科技大学
20西北大学
21广西大学
22大庆石油学院
23沈阳化工研究院
24西南石油学院
2. 美国化工行业就业趋势:
美国化工理事会(ACC)最新统计,受全球金融危机对化工实体经济冲击的影响,美国化工行业在2009年11月份减少了1000个工作岗位。美国劳工部12月5日的报告显示,11月份美国的失业率又上升了0.2%,升至6.7%,达到近15年来的新高。ACC首席经济学家凯文•斯威夫特预测,美国化工行业就业形势严峻,2009年美国化工行业的就业率将下降3%。
2010年1月份刚刚拉开帷幕,各大化企纷纷宣布裁员计划,特别是陶氏化学和杜邦公司的裁员计划将使已经攀高的美国制造业系统失业率进一步上升。杜邦公司宣布,将在2月削减约2500个工作岗位,占其雇员总数的4%,这些岗位涉及该公司面向西欧与美国市场的汽车和建筑领域的业务部门。2010年6月8日,陶氏化学对外宣布,为应对迅速恶化的经济环境,公司将裁员5000人,约占公司雇员总数的11%。此外,利安德巴塞尔工业公司最近也透露将裁员15%,即2500人。伊士曼化学和诺瓦化学几家美国大化工公司的高层也在上周花旗银行举行的会议上表示,今明两年它们都将采取措施减少资本支出。法国化工巨头罗地亚集团6月12日宣布,由于金融危机不断扩散导致订单大幅减少,该集团在全球的大部分工厂将缩减产能,预计有超过一半的员工会面临技术性失业。
此次裁员高潮主要源自金融危机对实体经济的影响。杜邦公司称,受工业生产不景气影响,公司将开始
进行业务重组,目标是降低资本费用10%~20%,同时实现现金流的最大化,为此,将有一大批人的工作岗位受到影响。杜邦公司表示,实施该项重组方案后,公司的资产配置将更趋合理,公司的生产效率有望进一步提高,并使2009年的营运资金减少10亿美元。此外,杜邦裁员方案还包括到今年底前减少4000名合同工,明年还将再减少合同工数额,同时还将在一些生产厂实施减产措施。杜邦在一份声明中表示:全球建筑市场的低迷以及汽车销量与消费者支出的下降已导致了整个行业生产不景气,而整个供应链都在削减库存则使形势更加恶化。这些因素导致第四财季的需求大幅下降。杜邦公司预计,包括此次约40美分/股的重组费用在内,第四季度公司每股将亏损60~70美分。
此次各大化工公司裁员主要是为了减少开支,节约人力资源成本。据称,陶氏化学计划关闭设在美国和欧洲的处于高成本状态的20个工厂,这一关厂计划将使700名雇员失去工作岗位;而该公司按计划对几项非核心业务进行剥离,这又将使约2000名雇员下岗;其余的裁员将集中在公司的商业服务部门。此外,由于需求不畅,陶氏化学公司还将通过临时闲置180家生产厂来减产,这一措施将减少6000名合同工,约占该公司合同工总量的30%。总之,通过这些措施,陶氏化学期望到2010年每年可节省7亿美元的运营成本。另外,明年初按计划完成对罗门哈斯的收购后,通过业务整合及成本协同效应还可再节省8亿美元的成本。
由此可见,2010年化工专业毕业生在美国就业形势不容乐观;不过,随着美国金融危机阴影的逐渐消散,美国实体经济和化工行业将重整旗鼓;预计2年或5年以后的毕业生就业形势一片大好,尤其是石油
工程,新能源开发以及环保工程等领域。
五)美国化工专业Top5院校介绍
2013 USNews Ranking Chemical Engineering Top 5
1 Massachusetts Institute of Technology Cambridge, MA  4.9
2 University of California--Berkeley Berkeley, CA  4.8
3University of Minnesota--Twin Cities Minneapolis, MN  4.7
6 University of Wisconsin--Madison Madison, WI  4.4
10 University of Delaware Newark, DE    4.1
Massachusetts Institute of Technology 麻省理工学院
Research Areas
Thermodynamics and Molecular Computations
Catalysis and Reaction Engineering
Systems Design and Engineering
Transport Processes
Biological Engineering
Materials
Polymers
Surfaces and Structures
录取难度:★★★★★
录取分析:
MIT 是ChE 的Birthplace & No.1, 它的特点是系非常庞大且富有,牛人盘踞,学术氛围及其活跃,总是走
在最前沿;机会很多,但是学业负担也重。它每年在亚洲地区招收2-7个ChE Ph.D.
,清华化工系的学生在MIT 表现十分突出,qualify exam 从来都是一次就过,系里很是满意,所以已经打开了局面。每年清华化工系本科生
+ 研究生大概可以去1-5
个。化学系提供M.S.CEP , Ph.D.CEP , Ph.D./Sc.D.学位;以及和新加坡国立大学共同提供M.S.CEP/Sinagpore Dual Masters
学位。录取门槛很高,T100;G1300以上。建议慎重考虑申请。
University of California--Berkeley 加州大学伯克利分校
研究方向:
Catalysis and Reaction Engineering 催化与反应工程
Electrochemical Engineering 电气化工
Polymers and Complex Fluids 高分子与复杂流体
Microsystems Technology and Microelectronics 微系统技术与微电子
Molecular Simulations and Theory 分子模拟与理论
Interfacial Engineering 界面工程
Biochemical and Bioprocess Engineering 生化与生物过程工程
Biomedical Engineering 生物医学工程  Synthetic Biology 合成生物学
录取难度:★★★★★
录取分析:Berkeley 可谓没有什么不强大。其“化学工程“与”生物分子工程”设在同一个系下面,每一个教授都是大牛级人物;有个非常著名的“劳伦斯伯克利国家重点实验室”,可谓建树颇高。CBE 系一般主要招收PhD 学生,不招收传统的MS ,只有一个特别的Product Development Program 项目;PhD 都给全额奖学金的,由于近年加州大学财政紧缩,所以Berkeley 的化工系很少招收国际学生,一般也就1~2个,而且主要是清华的高材生。所以,虽然申请门槛不高,但是也要慎重考虑申请。
University of Minnesota--Twins City 明尼苏达大学双子城分校
研究方向:

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