Nhà máy lọc dầu biến dầu thô thành các sản phẩm hữu ích. Dầu thô là hỗn hợp các hydrocacbon, từ khí nhẹ đến nhựa đường nặng. Các nhà máy lọc dầu tách và chuyển hóa các phân tử này thành xăng, dầu diesel, nhiên liệu máy bay, chất bôi trơn, nhựa đường và nguyên liệu hóa dầu.

Bước đầu tiên là chưng cất. Dầu thô được đun nóng trong một cột cao. Các phân đoạn khác nhau bay hơi ở nhiệt độ khác nhau và ngưng tụ ở độ cao khác nhau. Sản phẩm nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Sản phẩm nặng hơn sẽ ở lại phía dưới. Quá trình xử lý tiếp theo bao gồm cracking, reforming và xử lý các phân đoạn để đáp ứng các tiêu chuẩn nhiên liệu và loại bỏ lưu huỳnh.

Các nhà máy lọc dầu rất rộng lớn và phức tạp. Một nhà máy lớn có diện tích vài kilomet vuông và xử lý hàng trăm nghìn thùng dầu mỗi ngày. Chúng hoạt động liên tục trong nhiều năm giữa các lần ngừng hoạt động lớn. Các biện pháp kiểm soát an toàn và môi trường rất nghiêm ngặt. Hỏa hoạn và sự cố tràn dầu vẫn xảy ra. Các nhà máy lọc dầu cũng là những nguồn phát thải lớn, cả từ việc đốt nhiên liệu và từ việc đốt khí thải.

Sản phẩm thông thường

• Xăng
• Dầu diesel
• Nhiên liệu máy bay phản lực
• Chất bôi trơn
• Nhựa đường và hóa dầu