Minyak mentah adalah campuran dari ratusan hidrokarbon. Kilang minyak memisahkannya melalui distilasi. Minyak dipanaskan, dan komponen-komponennya menguap pada suhu yang berbeda. Uap naik melalui kolom fraksinasi, mengembun pada ketinggian yang berbeda. Gas ringan keluar di bagian atas. Bensin, minyak tanah, solar, dan minyak bakar berat keluar di bagian bawah. Aspal tetap berada di bagian bawah. Distilasi memisahkan campuran berdasarkan perbedaan titik didih.

Proses ini memiliki dua langkah utama. Penguapan mengubah komponen yang lebih mudah menguap menjadi gas. Kondensasi mengubah gas kembali menjadi cairan. Peralatannya bervariasi. Distilasi sederhana memisahkan cairan yang mudah menguap dari pengotor yang tidak mudah menguap, seperti memurnikan air dari garam. Distilasi fraksional memisahkan beberapa komponen dengan titik didih yang berbeda, seperti memisahkan etanol dan air. Distilasi vakum menurunkan tekanan, yang menurunkan titik didih, memungkinkan senyawa yang sensitif terhadap panas untuk didistilasi tanpa mengalami dekomposisi.

Distilasi digunakan di banyak industri. Pemurnian minyak bumi, produksi alkohol, pembuatan parfum, dan pemurnian bahan kimia semuanya bergantung padanya. Distilasi juga digunakan dalam desalinasi, di mana air laut didistilasi untuk menghasilkan air tawar. Biaya energinya tinggi karena penguapan membutuhkan panas, tetapi pemisahannya efektif.

Dasar teoritisnya adalah hukum Raoult dan hukum Dalton. Uap di atas campuran lebih kaya akan komponen yang lebih mudah menguap. Dengan mengumpulkan dan mengembunkan uap, komponen-komponen tersebut dipisahkan. Siklus penguapan dan pengembunan yang berulang meningkatkan kemurnian.