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、食品制造业、印染工业等)生产的全部过程中的共同规律，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。

　　尽管我们大家都知道像Princeton University化工系的要求是 GREV550,Q700，IBT71，而University of California-Berkeley的要求更低IBT68分，没有要求GRE成绩，但根据历年的统计来看，这个层次的学校最终录取平均成绩都是在 G1300/T100以上，当然，并不是说把G/T考到这个成绩就一定能被录取，更多的还是要取决于研究背景等，但是要想成功申请这个层次的学校，过硬的硬件条件是必须的

　　前50的学校，申请的人数比较多，尤其是牛人们关注的焦点，由于竞争非常激烈，录取人数有限，往往最终录取的申请者的每个方面的条件都是很高的，如果没有过硬的硬件成绩，那么申请的胜算就不是很大了。

　　其实这个层次的学校的竞争是很激烈，因为背景牛的人毕竟是少数，牛人也会拿这个层次的学校做保底等，所以50-100之间的学校的申请人数是持续不断的增加，个别学校规定的录取要求甚至超过前30学校，所以说不能仅仅凭借学校的录取要求来给自己的选校定位，我们在这个层次的学校申请中就曾碰到过硬件成绩明显低于学校录取要求，但是顺利收获OFFER的例子，美国学校并不拘泥于死的条文，更看重的是学生的综合能力的权衡

　　因为即使在制造业外移的大环境下，化工业每年还能产生$770billion(将近5万亿人民币)的销售总额，这一数字足以支撑起美国四分之一的GDP和12%的出口份额。

　　然而，产值固然惊人，化工行业的雇员其实并算不多，多年来一直维持在80万这个数量级左右。

　　很多人认为化工行业是一个夕阳行业，其实不然。现在，美国化工行业整体呈现出一种复兴态势，充足的页岩气供应水平决定了美国的化工产业不会在短时间急转直下。

　　“页岩气革命”(Shale gas revolution)，实际上算是油气工业的第三次革命。前两次革命分别是从寻找浅部集中易勘探易开发的构造油气藏向地层岩性油气藏(以寻找隐蔽油气藏为核心)的油气勘探开发第一次转变，以及向非常规油气藏(以寻找连续型油气聚集为核心)的第二次转变。而从早期非常规能源如致密砂岩气等转向页岩油、页岩气则是第三次转变。

　　就这样，美国天然气以其低廉价格和充足产量，为产业链下游的高分子合成以及石油化学工业提供了很多的原料。

　　受战争因素影响而屡屡爆发的石油危机使得美国早早开始了其页岩气探寻的脚步，目前美国的页岩气开采量居世界首位，远超第二名加拿大，从石油时代过渡到天然气时代的信号逐渐鲜明。

　　图中红域表示的是已勘明具备页岩气开采条件的盆地，可见美国的页岩气开采条件相当优秀。这也就说明，在美国学习化工专业，尤其是在一些资源丰富的地区，例如墨西哥湾地区，工作前途是较为明朗的。这也就从侧面说明了，德州人民（Texas）为何都酷爱开皮卡，因为该地石油天然气资源丰富，油价低廉，尤其天然气价格更是低廉到直逼中东地区。如此物美价廉的能源和原料自然是开采和研究的重中之重。

　　此份统计以两年为一个时间单位做横向比较，鲜明地反映出了美国化工行业平均收入中值近些年来呈现的上行趋势。虽然数据在15-17年出校了微幅下降，但还在于统计公司更换，统计方法出现偏差的缘故。从业者数量方面，预计将来十年内将维持2%的年增长率，相较于其他的领域工程师3-4%的增长率，化工行业的就业机会并不也许会出现爆炸性的增长。此外，从统计数据上来看，化工领域还是以男性从业者为主。

　　该图反映了一个化学从业者从26-70岁的收入变化。该图对很多细致划分领域的化学工程师都是适用的，职业后期的promotion竞争是很激烈的，从该图能够准确的看出，26岁以下的年收入是$7w左右，快退休大概$15w。

　　假设你是一个化学专业的硕士学生，在毕业后10年内，你的收入与同期入行的本科同事并不会有太明显的优势，但是比起同期入职的博士，你的劣势就较为显著了，因此对自身的起薪有一定追求的同学们还是读博比较合适。

　　墨西哥湾的浅大陆棚区蕴藏大量的石油和天然气，不仅资源丰富而且税收比较低，对企业友好的政策吸引了美国主要的石油化学工业企业在此集聚，因此该地人才需求量也较大。此外，2017年7月，墨西哥湾浅海区域发现大量原油，预估可开采储量达1.4亿至20亿桶，对化工学生来说更是一个利好消息。

　　湾区的化学工程师收入中值是$14w，创全美顶配水平。想在这个区域工作，学习的方向可以是钻探，开采，也可以做下游Downstream方向。区域对工作和申请学校很重要。在湾区学校就读之后，在当地找工作会便利一些。

　　如果你对申请顶级名校没什么信心，不如把目标放在产业集聚地的学校，例如Texas Austin, Texas A&M University, 或者University of Huston,前两所不必赘述，第三所虽然排名没有亮点，但是该校化工专业的学生就业极具优势。

　　新型化工，材料，纳米技术，生物方向，依托当地丰富高校资源，同时有一些石油化学工业企业在此地设有有研发部门，有很多高校在这里，新英格兰地区收入中值11w左右，有志于在Pharmaceutical 和 Bio-tech领域发展的同学可以选此地的高校就读。

　　2n .r : 西北大学/康涅狄格大学Pharmaceutical系的同学去制药公司会更便捷。Michigan有制药企业，Minnesota化工企业（多为大的，老牌的化工企业）。

　　工程不多，研发多。很多公司研发部门设立于此。加州有几个国企在此，例如神华公司在此设有分部。

　　由于经济和政治双重因素，美国现在倾向于能源自主，即减少进口，尽力做到能源自产自销。页岩气的低廉价格也导致这样的领域的发展十分迅速。

　　· 石化中的moel领域：可以是moel某一个具体步骤，也可以moel一个宏观的生产的全部过程，例如反应器要以什么速率运行才能达到效率最大化。

　　世界上总市值最大的股票公开上市的石油公司。埃克森美孚与壳牌公司（Shell）、英国石油公司（BP）及道达尔（Total）同为全球最大的石油公司之一。

　　雪佛龙股份有限公司是世界最大的全球能源公司之一，总部在美国加州圣拉蒙市并在全球超过180个国家有业务。其经营事物的规模渗透石油及天然气工业的每个方面：探测、生产、提炼、营销、运输、石化、发电等。雪佛龙原名加利福尼亚标准石油，是1911年标准石油由于反托拉斯案分裂的结果。

　　整体来说，虽然这一些企业的薪资高，但整体呈现出一种僧多粥少的局面，留学生第一份工作要想去这一些企业有点难，因为该行业本身竞争就激烈，倾向于招native，当然如果你有绿卡就没太大区别。油气产业是一个很不错的产业，如果想进，你的研究要和油气相关，学校最好在湾区，且导师和公司有合作。

　　与相对发展较为完善的油气行业不同，生物科学领域整个行业都呈现一种加快速度进行发展的前景，大部分企业倾向于招收PHD来搞研发, 但是生物制药领域近些年来正在经历高峰后的缓和期。而且受行业特点所限，旺季淡季分明。

　　一款药品的开发需要经历漫长的研发与审核过程。在医药公司的研发初期，会招一大拨人，假如该药有幸被FDA批准了，公司会继续大量找人进一步投入试生产；如果失败即会有大量裁员。这些领域和高校的教授联系很多，如果你跟着有funing的做生物化学的老板，生物医学的公司对你来说是很好的选择。

　　做research方向上，你老师做的研究不能太基础，而且你需要有publication，不需要都是很高级别的，但是博士期间至少要能保证完成3个以上的projects。

　　Merck：默沙东，在美国和加拿大称为默克公司，是一家美国的制药企业，同时也是世界上最大的制药企业之一。默克公司总部在美国新泽西州凯尼尔沃思。默克公司作为德国默克集团的子公司建立于1891年。第一次世界大战期间，默克公司被美国政府收购，并且后来独立为美国公司。2009年，默沙东和先灵葆雅合并。

　　Pfizer：辉瑞公司，是一家总部在美国纽约的跨国制药公司，研发总部在康涅狄格州的格罗顿市。根据收入排名，辉瑞是全球最大的制药公司。辉瑞公司的股票于2004年4月8日成为道琼斯工业指数的成份股。

　　O-BASF：数一数二的新材料公司，既生产大批量的化学材料，例如化肥；又生产尖端涂料等。

　　FORD：福特公司，美国三大汽车公司之一，R&D 部门会聘用相当多的Chemical Engineer 和 Material Engineer。首先，汽车的每个部分都在改进。以骨架为例，从金属进化到新型材料是一个大势所趋。

　　电池：非常多的公司把利润用在研发电动汽车方面，除了特斯拉，通用，克莱斯勒，日本的丰田本田都花了大量经费搞研发。电动汽车领域的电池是核心技术，而目前电池的效率并不足以支撑。因此这也是很重要的发展趋势，例如超级电容等。

　　催化剂：美国对汽车尾气处理严格，催化剂有很多用武之地。此外催化剂还可以做柴油机尾气处理，不少石油化学工业企业也需要催化剂。

　　纳米技术：纯纳米基础研究拿funing不太容易，很多人都在转方向，一定要有产出应用才行。如果对纳米感兴趣，你的研究一定要和实际挂钩，要去某个和工业有很强的联系的领域做研究，这样对科研经费和后续就业方面都有所裨益。

　　政府主要指National Labs，在美国共有十几个国家级实验室，几千个科学家在此供职。National Labs隶属于能源部，当年是为了研究和核电站，以及搞核材料核物理研究建立。这些人的工作特点是很稳定且没有压力，相当于国内铁饭碗一样的存在，想进得要有绿卡，而且需要有材料，物理方面的知识。

　　留学生进去主要是做各种各样的基础研究，方式和高校接近，但是经费非常足。国家实验室裁人也很人性化，给被裁的人很多的时间去找新工作，比如实验室某天宣布，100个人裁五个人，会给被裁的人很多package和bonus，这样一来很多人竞相争取被辞。

　　如果想去national lab工作，读博士的导师最好在national lab有兼职。例如石溪大学，伊利诺伊州立大学，西北大学，芝加哥大学，在以上学校就读很快就能够找到系里在国家实验室供职的导师，有这层人脉对你将来进实验室大有裨益。当然如果你在其他学校就读也有进实验室的这种可能，不过你要自己和实验室建立联系，因为很多实验室在网上Po出来招聘启事时已经知道要招谁了，所以还是得早为自己铺路。

　　高校：research做得很好的学霸往往想走学术之路，但是这条路竞争很激烈。中国的博士后，去申请高校投简历面试，往往发现去面试的五六个人都有老板牛推，学校就选一个最聪明最会包装自己的人。高校比较难留，因此方向一定要选好，选热门的保险一些。

　　国内高校选导师时，不要光看导师的头衔，也要看他们最近做得方向是否是热门，这对你的申请很有影响。因为政府拨你的研究经费一定是要花在刀刃上的，所以你提的建议一定要切合实际，热门一点会比较好。

　　Argonne：阿贡国家实验室，位于美国伊利诺伊州杜佩奇县，是美国能源部下属的国家实验室。它是美国政府顶级规模、历史最悠久的科研机构之一。实验室的前身是曼哈顿工程的一部分。

　　Oak Rige：橡树岭国家实验室（Oak Rige National Laboratory）是美国能源部所属的一个大型国家实验室，成立于1943年，最初是作为美国曼哈顿计划的一部分，以生产和分离铀和钚为最大的目的建造的，原称克林顿实验室。2000年4月以后由田纳西大学和Battelle纪念研究所共同管理。他们的使命是攻克美国当下面临的最严峻的科学难题，并且开发新技术，为人类创造更美好的生活，保护人类。

　　首先，传统化工是一个非常保守的领域，一些工艺也许在几十年前就得到了开发。

　　油气行业垄断较多，大企业比较多，研发需求不足，基础维护需求较多，适合喜欢求稳的同学。生物制药领域经历了小高峰之后，近些年趋于理性，小企业较多，这决定了个人发展空间较大，适合喜爱挑战的同学。此外，新材料领域也是不错的选择；当然了，想端铁饭碗还是请去政府和高校。

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