工艺工程师需要掌握无机化学和有机化学、物理化学、化学热力学、化工热力学等知识。
1.无机化学和有机化学：这两门课程主要研究无机物和有机物的化学组成、性质、结构和反应机理，是整个化学工业最基础的知识支撑。各版大学教材均可阅读学习。
2.物理化学：以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为，发现并建立化学体系中特殊规律的学科。也就是从物理学角度分析物质体系化学行为的原理、规律和方法，从物理现象和化学现象自己的相互联系入手探索化学反应的基本规律。
3.化学热力学：主要研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化，从而对化学反应的方向和进行的程度做出准确的判断。介绍三个核心理论：能量是守恒的，能量转化；事物自发地趋向于平衡态；处于平衡态的物质系统具有可观测量描述性。
4.化工热力学：化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础，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。
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