随着人工智能（AI）技术的迅猛进步，其应用领域不断拓展，化工行业亦迎来新的变革机遇。作为国民经济的关键组成部分，化工行业的设计优化与效率提升对实现可持续发展目标具有重要意义。通过深入探讨AI技术在化工行业中的具体应用，包括工艺流程优化、反应器设计、催化剂筛选等方面，旨在揭示其如何助力行业创新。同时，分析AI技术在此过程中展现出的优势，如高效性、准确性及创新性，以及面临的挑战，如数据质量、模型复杂性及技术融合问题。在此基础上，提出加强数据管理、深化技术研发及推动技术融合等未来发展建议，以期为进一步提升化工行业的设计优化与效率水平提供理论支撑和实践指导。