Uma revisão bibliográfica sobre os campos de modelagem, simulação e otimização de processos químicos foi realizado de modo a fornecer base ao estudo da aplicação de modelos reduzidos, sobre o qual também foi realizado levantamento na literatura. A título de exemplificação, o processo de síntese da amônia, através de sua rota clássica – Haber-Bosch – teve o modelo rigoroso implementado com o auxílio da ferramenta computacional MATLab, assim como os modelos reduzidos utilizados para estudo, a saber, os modelos kriging e redes neuronais, que foram implementadas no mesmo software lançando-se mão dos Toolboxes fornecidos. O estudo consistiu em realizar um comparativo de desempenho entre os três modelos: rigoroso, kriging e Rede Neuronal na solução do problema de maximização do lucro operacional da planta de síntese. Os resultados obtidos não foram conclusivos tendo em vista o escopo e o tempo disponível para realização do trabalho, porém indicaram que esta se trata de uma abordagem promissora em otimização de processos.