โรงกลั่นน้ำมันหรือโรงกลั่นปิโตรเลียมเป็นโรงงานแปรรูปทางอุตสาหกรรม ที่แปรรูปและกลั่นปิโตรเลียม (น้ำมันดิบ) ให้เป็นผลิตภัณฑ์ ต่างๆเช่นน้ำมันเบนซิน (น้ำมันเบนซิน) น้ำมันดีเซลแอสฟัลต์น้ำมันเชื้อเพลิงน้ำมันทำความร้อนน้ำมันก๊าดก๊าซปิโตรเลียมเหลว และน้ำมันแนฟทาปิโตรเลียม [ ^{1 ] [ 2 ] [ 3 ] วัตถุดิบ}ปิโตรเคมี เช่นเอทิลีนและโพรพิลีนสามารถผลิตได้โดยตรงจากการแตกตัวของน้ำมันดิบโดยไม่จำเป็นต้องใช้ผลิตภัณฑ์กลั่นจากน้ำมันดิบ เช่น แนฟทา^{[ 4 ] [ 5 ]}โดยทั่วไปแล้ว วัตถุดิบน้ำมันดิบจะได้รับการแปรรูปจากโรงงานผลิตน้ำมัน โดย ปกติจะมีคลังน้ำมันอยู่ที่หรือใกล้กับโรงกลั่นน้ำมันเพื่อจัดเก็บวัตถุดิบน้ำมันดิบที่เข้ามา รวมถึงผลิตภัณฑ์เหลวจำนวนมาก ในปี 2020 กำลังการผลิตรวมของโรงกลั่นน้ำมันดิบทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 101.2 ล้านบาร์เรลต่อวัน^{[ 6 ]}

โรงกลั่นน้ำมันโดยทั่วไปเป็นโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่แผ่ขยายออกไป มีท่อส่งของเหลว จำนวนมาก วิ่งอยู่ทั่วทั้งโรงงาน ลำเลียงของเหลวระหว่าง หน่วย ประมวลผลทางเคมี ขนาดใหญ่ เช่น หอ การกลั่นในหลายๆ ด้าน โรงกลั่นน้ำมันใช้เทคโนโลยีที่หลากหลาย และอาจมองได้ว่าเป็นโรงงานเคมี ประเภทหนึ่ง ตั้งแต่เดือนธันวาคม 2551 โรงกลั่นน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือโรงกลั่นจามนาการ์ซึ่งเป็นของบริษัทรีไลแอนซ์ อินดัส ทรีส์ ตั้งอยู่ในรัฐคุชราตประเทศอินเดีย มีกำลังการผลิต 1.24 ล้านบาร์เรล (197,000 ลูกบาศก์เมตร⁾ต่อวัน

โรงกลั่นน้ำมันเป็นส่วนสำคัญของภาคปลายน้ำ ของอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ^{[ 7 ]}

โรงกลั่นอนาคอร์เตสตั้งอยู่ทางตอนเหนือสุดของแหลมมาร์ช ทางตะวันออกเฉียงใต้ของเมืองอนาคอร์เตส รัฐวอชิงตันสหรัฐอเมริกา

โรงกลั่นน้ำมันแกรนจ์เมาท์ในสกอตแลนด์

โรงกลั่นน้ำมันจัมนาการ์โรงกลั่นน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตั้งอยู่ในรัฐคุชราตประเทศอินเดีย

โรงกลั่นน้ำมันในBrod , Republika Srpska

ชาวจีนเป็นหนึ่งในอารยธรรมแรกๆ ที่กลั่นน้ำมัน^{[ 8 ]}ตั้งแต่ศตวรรษที่ 1 ชาวจีนได้กลั่นน้ำมันดิบเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน^{[ 9 ] [ 8 ]}ระหว่างปี 512 ถึง 518 ในช่วงปลายราชวงศ์เว่ยเหนือนักภูมิศาสตร์ นักเขียน และนักการเมืองชาวจีนหลี่เต๋าหยวนได้แนะนำกระบวนการกลั่นน้ำมันเป็นสารหล่อลื่นต่างๆ ในงานเขียนที่มีชื่อเสียงของเขาเรื่อง อรรถาธิบายเกี่ยวกับคัมภีร์น้ำ^{[ 10 ] [ 9 ] [ 8 ]}

นักเคมีชาวเปอร์เซียมักกลั่นน้ำมันดิบโดยมีคำอธิบายที่ชัดเจนในคู่มือต่างๆ เช่นของมูฮัมหมัด อิบนุ ซาการียา ราซี ( ประมาณ ค.ศ. 865–925 ) ^{[ 11 ]}ถนนในแบกแดดปูด้วยน้ำมันดินซึ่งได้มาจากปิโตรเลียมที่หาได้จากแหล่งธรรมชาติในภูมิภาค ในศตวรรษที่ 9 มีการขุดค้น แหล่งน้ำมันในบริเวณรอบๆเมืองบากูประเทศอาเซอร์ไบจานในปัจจุบัน แหล่งน้ำมันเหล่านี้ได้รับการอธิบายโดยนักภูมิศาสตร์ชาวอาหรับอบู อัล-ฮาซัน อาลี อัล-มาสอูดีในศตวรรษที่ 10 และโดยมาร์โค โปโลในศตวรรษที่ 13 ซึ่งบรรยายถึงผลผลิตจากบ่อน้ำมันเหล่านั้นว่าเทียบเท่ากับเรือบรรทุกหลายร้อยลำ^{[ 12 ]}นักเคมีชาวอาหรับและเปอร์เซียยังกลั่นน้ำมันดิบเพื่อผลิต ผลิตภัณฑ์ ที่ติดไฟได้สำหรับใช้ในทางการทหารการกลั่นจึงแพร่หลายไป ยัง ยุโรปตะวันตก ผ่านทาง สเปนในยุคอิสลามในศตวรรษที่ 12 ^{[ 13 ]}

ในสมัยราชวงศ์ซ่งเหนือ (ค.ศ. 960–1127) ได้มีการก่อตั้งโรงงานที่เรียกว่า "โรงงานน้ำมันเพลิง" ขึ้นในเมืองไคเฟิง เพื่อผลิตน้ำมันกลั่นสำหรับกองทัพซ่งเพื่อใช้เป็นอาวุธ ทหารจะบรรจุน้ำมันกลั่นลงในกระป๋องเหล็กแล้วขว้างไปยังกองทัพศัตรู ทำให้เกิดไฟไหม้ ซึ่งถือเป็น " ระเบิดเพลิง " ครั้งแรกของโลก โรงงานแห่งนี้เป็นหนึ่งในโรงกลั่นน้ำมันที่เก่าแก่ที่สุดของโลก โดยมีผู้คนหลายพันคนทำงานเพื่อผลิตอาวุธที่ใช้พลังงานน้ำมันของจีน^{[ 14 ]}

ก่อนศตวรรษที่สิบเก้า ปิโตรเลียมเป็นที่รู้จักและถูกนำมาใช้ในรูปแบบต่างๆ ในบาบิโลนอียิปต์จีนฟิลิปปินส์โรมและอาเซอร์ไบจานอย่างไรก็ตาม ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ของอุตสาหกรรมปิโตรเลียมกล่าวกันว่าเริ่มต้นขึ้นในปี 1846 เมื่ออับราฮัม เกสเนอร์แห่งโนวาสโกเชียประเทศแคนาดาคิดค้นกระบวนการผลิตน้ำมันก๊าดจากถ่านหิน หลังจากนั้นไม่นาน ในปี 1854 อิกนาซี ลูคาซิวิชเริ่มผลิตน้ำมันก๊าดจากบ่อน้ำมันที่ขุดด้วยมือใกล้เมืองครอสโน ประเทศโปแลนด์

โรมาเนียได้รับการบันทึกว่าเป็นประเทศแรกในสถิติการผลิตน้ำมันของโลก ตามข้อมูลจาก สถาบัน บันทึกสถิติโลก^{[ 15 ] [ 16 ]}

ในอเมริกาเหนือ บ่อน้ำมันแห่งแรกถูกขุดขึ้นในปี พ.ศ. 2491 โดยเจมส์ มิลเลอร์ วิลเลียมส์ที่ออยล์สปริงส์ รัฐออนแทรีโอประเทศแคนาดา^{[ 17 ]}ในสหรัฐอเมริกา อุตสาหกรรมปิโตรเลียมเริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2492 เมื่อเอ็ดวิน เดรกพบน้ำมันใกล้เมืองไททัสวิลล์รัฐเพนซิลเวเนีย [ ^{18 ] อุตสาหกรรม}เติบโตอย่างช้าๆ ในช่วงปี พ.ศ. 2443 โดยส่วนใหญ่ผลิตน้ำมันก๊าดสำหรับตะเกียงน้ำมัน ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 การนำเครื่องยนต์สันดาปภายในมาใช้และการใช้งานในรถยนต์ได้สร้างตลาดสำหรับน้ำมันเบนซิน ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมปิโตรเลียม การค้นพบปิโตรเลียมในช่วงแรก เช่นในรัฐออนแทรีโอและเพนซิลเวเนียถูกแซงหน้าในไม่ช้าด้วย "ยุคเฟื่องฟู" ของน้ำมันครั้งใหญ่ใน รัฐโอ คลาโฮมา รัฐเท็กซัสและรัฐแคลิฟอร์เนีย^{[ 19 ]}

Samuel Kierได้ก่อตั้งโรงกลั่นน้ำมันแห่งแรกของอเมริกาในเมืองพิตต์สเบิร์กบนถนนเซเว่นท์อเวนิวใกล้กับถนนแกรนท์สตรีทในปี พ.ศ. 2496 ^{[ 20 ]} Ignacy Łukasiewiczเภสัชกรและนักประดิษฐ์ชาวโปแลนด์ได้ก่อตั้งโรงกลั่นน้ำมันในเมือง Jasłoซึ่งในขณะนั้นเป็นส่วนหนึ่งของจักรวรรดิออสเตรีย-ฮังการี (ปัจจุบันอยู่ในโปแลนด์ ) ในปี พ.ศ. 2497

โรงกลั่นขนาดใหญ่แห่งแรกเปิดทำการที่เมืองพลอยเอสตีประเทศโรมาเนีย ในปี พ.ศ. 2499–2490 ^{[ 15 ]} 51 ปีต่อมา ในปี พ.ศ. 2451 ลาซาร์ เอเดเลียนูนักเคมีชาวโรมาเนียเชื้อสายยิว ผู้ได้รับปริญญาเอกในปี พ.ศ. 2430 จากการค้นพบแอมเฟตามีนได้คิดค้น จดสิทธิบัตร และทดสอบในระดับอุตสาหกรรมวิธีการสกัดของเหลวแบบสมัยใหม่วิธีแรกสำหรับการกลั่นน้ำมันดิบ ซึ่งก็คือกระบวนการเอเดเลียนูวิธีนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกลั่นเมื่อเทียบกับการกลั่นแยกส่วนแบบ บริสุทธิ์ และทำให้โรงกลั่นสามารถพัฒนาได้อย่างมหาศาล ต่อมา กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้ในฝรั่งเศส เยอรมนี สหรัฐอเมริกา และในอีกไม่กี่ทศวรรษต่อมาก็แพร่หลายไปทั่วโลก ในปี 1910 เอเดเลียนูได้ก่อตั้ง "Allgemeine Gesellschaft für Chemische Industrie" ในประเทศเยอรมนี ซึ่งเนื่องจากชื่อบริษัทประสบความสำเร็จ จึงเปลี่ยนชื่อเป็น Edeleanu GmbH ในปี 1930 ในช่วงที่นาซีปกครอง บริษัทถูกซื้อกิจการโดย Deutsche Erdöl-AG และเอเดเลียนูซึ่งมีเชื้อสายยิวจึงย้ายกลับไปโรมาเนีย หลังสงคราม เครื่องหมายการค้าดังกล่าวถูกใช้โดยบริษัทผู้สืบทอด EDELEANU Gesellschaft mbH Alzenau (RWE) สำหรับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมหลายชนิด ในขณะที่บริษัทถูกควบรวมเข้ากับกลุ่ม Pörner ในชื่อ EDL โรงกลั่นน้ำมัน Ploiești หลังจากถูกนาซีเยอรมนี ยึดครอง ก็ถูกทิ้งระเบิดในปฏิบัติการ Tidal Wave ปี 1943 โดยฝ่ายสัมพันธมิตรระหว่างการรุกคืบน้ำมันในสงครามโลกครั้งที่สอง

อีกหนึ่งเมืองที่อาจเป็นคู่แข่งสำคัญในการครองตำแหน่งโรงกลั่นน้ำมันที่เก่าแก่ที่สุดในโลกคือซาลซ์เบอร์เกนในรัฐโลเวอร์แซกโซนีประเทศเยอรมนี โรงกลั่นของซาลซ์เบอร์เกนเปิดดำเนินการในปี 1860

ครั้งหนึ่ง โรงกลั่นน้ำมันราส ทานูราประเทศซาอุดีอาระเบียซึ่งเป็นของบริษัทซาอุดี อารัมโกเคยถูกกล่าวอ้างว่าเป็นโรงกลั่นน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดในโลก แต่ตลอดช่วงศตวรรษที่ 20 โรงกลั่นที่ใหญ่ที่สุดคือโรงกลั่นอะบาดานในอิหร่านโรงกลั่นแห่งนี้ได้รับความเสียหายอย่างหนักในช่วงสงครามอิหร่าน-อิรักนับตั้งแต่วันที่ 25 ธันวาคม 2008 โรงกลั่นน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือโรงกลั่นจามนาการ์ซึ่งประกอบด้วยโรงกลั่นสองแห่งตั้งอยู่เคียงข้างกัน ดำเนินการโดยบริษัทรีไลแอนซ์ อินดัสทรีส์ จำกัดในเมืองจามนาการ์ ประเทศอินเดีย มีกำลังการผลิตรวม 1,240,000 บาร์เรลต่อวัน (197,000 ลูกบาศก์เมตรต่อ^วัน )

ก่อนสงครามโลกครั้งที่สองในช่วงต้นทศวรรษ 1940 โรงกลั่นน้ำมันส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาประกอบด้วยหน่วยกลั่นน้ำมันดิบ (มักเรียกว่าหน่วยกลั่นน้ำมันดิบแบบบรรยากาศ) โรงกลั่นบางแห่งยังมี หน่วย กลั่นสุญญากาศและ หน่วย แตกตัวด้วยความร้อนเช่นหน่วยลดความหนืด ( visbreakers )กระบวนการกลั่นอื่นๆ อีกมากมายที่กล่าวถึงด้านล่างนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงสงครามหรือภายในไม่กี่ปีหลังสงคราม และเริ่มนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ภายใน 5 ถึง 10 ปีหลังสงครามสิ้นสุดลง อุตสาหกรรมปิโตรเลียมทั่วโลกก็เติบโตอย่างรวดเร็ว แรงผลักดันสำคัญสำหรับการเติบโตของเทคโนโลยี จำนวน และขนาดของโรงกลั่นทั่วโลก คือความต้องการน้ำมันเบนซินสำหรับรถยนต์และเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินที่เพิ่มขึ้น

ในสหรัฐอเมริกา ด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจและการเมืองที่ซับซ้อนหลายประการ การก่อสร้างโรงกลั่นใหม่จึงหยุดชะงักลงแทบจะสิ้นเชิงในช่วงทศวรรษ 1980 อย่างไรก็ตาม โรงกลั่นที่มีอยู่หลายแห่งในสหรัฐอเมริกาได้ปรับปรุงหน่วยการผลิตหลายหน่วยและ/หรือสร้างหน่วยการผลิตเพิ่มเติม เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตน้ำมันดิบ เพิ่ม ค่าออก เทนของน้ำมันเบนซิน ลด ปริมาณ กำมะถันในน้ำมันดีเซลและน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับทำความร้อนในบ้าน เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านมลพิษทางอากาศและน้ำ

ในศตวรรษที่ 19 โรงกลั่นในสหรัฐอเมริกาแปรรูปน้ำมันดิบเป็นหลักเพื่อสกัดน้ำมันก๊าดไม่มีตลาดสำหรับส่วนประกอบที่ระเหยง่ายกว่า เช่น น้ำมันเบนซิน ซึ่งถือว่าเป็นของเสียและมักถูกทิ้งลงแม่น้ำที่ใกล้ที่สุดโดยตรง การประดิษฐ์รถยนต์ ทำให้ ความต้องการเปลี่ยนไปเป็นน้ำมันเบนซินและดีเซลซึ่งยังคงเป็นผลิตภัณฑ์กลั่นหลักในปัจจุบัน^{[ 22 ]}

ปัจจุบัน กฎหมายระดับชาติและระดับรัฐกำหนดให้โรงกลั่นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานความสะอาดของอากาศและน้ำที่เข้มงวด อันที่จริง บริษัทน้ำมันในสหรัฐอเมริกาเห็นว่าการขออนุญาตสร้างโรงกลั่นที่ทันสมัยนั้นยากและมีค่าใช้จ่ายสูงมาก จนไม่มีการสร้างโรงกลั่นใหม่ (แม้ว่าจะมีการขยายโรงกลั่นหลายแห่ง) ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 1976 จนถึงปี 2014 เมื่อโรงกลั่น Dakota Prairie ขนาดเล็กในนอร์ทดาโคตาเริ่มดำเนินการ^{[ 23 ]}โรงกลั่นมากกว่าครึ่งหนึ่งที่มีอยู่ในปี 1981 ปิดตัวลงแล้วเนื่องจากอัตราการใช้ประโยชน์ต่ำและการควบรวมกิจการที่เร่งตัวขึ้น^{[ 24 ]}ผลจากการปิดตัวเหล่านี้ทำให้กำลังการผลิตโรงกลั่นทั้งหมดของสหรัฐอเมริกาลดลงระหว่างปี 1981 ถึง 1995 แม้ว่ากำลังการผลิตจะคงที่ค่อนข้างคงที่ในช่วงเวลาดังกล่าวที่ประมาณ 15,000,000 บาร์เรลต่อวัน (2,400,000 m³ ^/ d) ^{[ 25 ]}การเพิ่มขนาดของโรงงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพได้ชดเชยกำลังการผลิตทางกายภาพที่สูญเสียไปของอุตสาหกรรมไปมาก ในปี 1982 (ข้อมูลที่เก่าแก่ที่สุด) สหรัฐอเมริกาดำเนินการโรงกลั่น 301 แห่ง โดยมีกำลังการผลิตรวม 17.9 ล้านบาร์เรล (2,850,000 ลูกบาศก์เมตร⁾ของน้ำมันดิบต่อวัน ในปี 2010 มีโรงกลั่นที่ดำเนินการได้ในสหรัฐอเมริกา 149 แห่ง โดยมีกำลังการผลิตรวม 17.6 ล้านบาร์เรล (2,800,000 ลูกบาศก์เมตร⁾ต่อวัน^{[ 26 ]}ในปี 2014 จำนวนโรงกลั่นลดลงเหลือ 140 แห่ง แต่กำลังการผลิตรวมเพิ่มขึ้นเป็น 18.02 ล้านบาร์เรล (2,865,000 ลูกบาศก์เมตร⁾ต่อวัน เพื่อลดต้นทุนการดำเนินงานและการเสื่อมราคา การกลั่นจึงดำเนินการในสถานที่น้อยลง แต่มีกำลังการผลิตมากขึ้น

ในช่วงปี 2552 ถึง 2553 เนื่องจากกระแสรายได้ในธุรกิจน้ำมันลดลง และผลกำไรของโรงกลั่นน้ำมันลดลงเนื่องจากความต้องการผลิตภัณฑ์ที่ลดลงและปริมาณสำรองน้ำมันที่สูงก่อนเกิดภาวะเศรษฐกิจถดถอย บริษัทน้ำมันจึงเริ่มปิดหรือขายโรงกลั่นที่มีผลกำไรน้อยกว่า^{[ 27 ]}

โรงกลั่น น้ำมัน Nesteในเมือง Porvooประเทศฟินแลนด์

โรงกลั่นน้ำมันในเมืองไฮฟา ประเทศอิสราเอลมีกำลังการผลิตแปรรูปน้ำมันดิบ ประมาณ 9 ล้านตัน (66 ล้านบาร์เรล) ต่อปี หอระบายความร้อนสองแห่งของโรงกลั่น แห่งนี้ เป็นแลนด์มาร์คสำคัญของเส้นขอบฟ้าเมือง

โดยทั่วไปแล้ว น้ำมันดิบที่ยังไม่ผ่านกระบวนการแปรรูปนั้นไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม แม้ว่าน้ำมันดิบชนิด "เบาและหวาน" (ความหนืดต่ำกำมะถัน ต่ำ ) จะถูกนำมาใช้โดยตรงเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเผาไหม้เพื่อผลิตไอน้ำสำหรับขับเคลื่อนเรือเดินทะเลก็ตาม อย่างไรก็ตาม ธาตุที่มีน้ำหนักเบาจะก่อให้เกิดไอระเหยที่ระเบิดได้ในถังเชื้อเพลิง จึงเป็นอันตราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน เรือรบ

โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนหลายร้อยชนิดในน้ำมันดิบจะถูกแยกออกจากกันในโรงกลั่น เพื่อให้ได้ส่วนประกอบที่สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสารหล่อลื่นและวัตถุดิบใน กระบวนการ ปิโตรเคมีที่ผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่นพลาสติกผงซักฟอกตัวทำละลายอีลา สโตเมอ ร์และเส้นใยเช่นไนลอนและโพลีเอสเตอร์

เชื้อเพลิงฟอสซิลปิโตรเลียมถูกเผาในเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อให้พลังงานแก่เรือรถยนต์เครื่องยนต์เครื่องบินเครื่องตัดหญ้าจักรยานวิบากและเครื่องจักรอื่นๆจุดเดือด ที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถแยกไฮโดรคาร์บอน ได้โดย การกลั่นเนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวที่มีน้ำหนักเบากว่าเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการใช้งานในเครื่องยนต์สันดาปภายใน โรงกลั่นที่ทันสมัยจึงจะเปลี่ยนไฮโดรคาร์บอนหนักและธาตุที่เป็นก๊าซที่มีน้ำหนักเบากว่าให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงกว่าเหล่านี้^{[ 28 ]}

น้ำมันสามารถนำไปใช้ได้หลากหลายวิธี เนื่องจากมีไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลรูปแบบ และความยาวที่แตกต่างกัน เช่นพาราฟินอะโรมาติกแนฟทีน (หรือไซโคล อัลเคน ) อัลคีนไดอีนและอัลไคน์ [ ^{29 ] แม้ว่า}โมเลกุลในน้ำมันดิบจะมีอะตอมที่แตกต่างกัน เช่น กำมะถันและไนโตรเจน แต่ไฮโดรคาร์บอนเป็นโมเลกุลรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีความยาวและความซับซ้อนแตกต่างกัน ประกอบด้วยอะตอม ของ ไฮโดรเจนและคาร์บอน และอะตอมของออกซิเจนจำนวนเล็กน้อย ความแตกต่างในโครงสร้างของโมเลกุลเหล่านี้ทำให้มีคุณสมบัติทางกายภาพและ เคมีที่แตกต่างกัน และความหลากหลายนี้เองที่ทำให้น้ำมันดิบมีประโยชน์ในการใช้งานที่หลากหลาย

เมื่อแยกและทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งปนเปื้อนและสิ่งเจือปนต่างๆ แล้ว เชื้อเพลิงหรือสารหล่อลื่นสามารถจำหน่ายได้โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติม โมเลกุลขนาดเล็ก เช่นไอโซบิวเทน โพรพิลีนหรือบิวทิลีนสามารถนำมารวมกันใหม่เพื่อให้ได้ ค่า ออกเทน ตาม ที่ต้องการโดยกระบวนการต่างๆ เช่นการเติมหมู่แอลคิลหรือที่พบได้บ่อยกว่า คือ การไดเมอไรเซชัน ค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินยังสามารถปรับปรุงได้โดยการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำจัดไฮโดรเจนออกจากไฮโดรคาร์บอน ทำให้เกิดสารประกอบที่มีค่าออกเทนสูงขึ้น เช่นอะโรมาติกส์ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง เช่นน้ำมันดีเซลยังสามารถนำไปแปรรูปใหม่เพื่อแยกน้ำมันที่มีสายโซ่ยาวและหนักออกเป็นน้ำมันที่มีสายโซ่สั้นและเบากว่า โดยกระบวนการแตกตัว หลายรูปแบบ เช่นการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแบบของเหลวการแตกตัวด้วยความร้อนและการไฮโดรแคร็กกิ้งขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตน้ำมันเบนซินคือการผสมเชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนความดันไอและคุณสมบัติอื่นๆ ที่แตกต่างกันเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ อีกวิธีหนึ่งในการแปรรูปและยกระดับผลิตภัณฑ์ขั้นกลางเหล่านี้ (น้ำมันตกค้าง) ใช้ กระบวนการ ระเหยเพื่อแยกน้ำมันที่ใช้ได้ออกจากวัสดุแอสฟัลทีนที่เป็นของเสีย กระแสแตกตัวบางชนิดมีความเหมาะสมเป็นพิเศษในการผลิตปิโตรเคมี ได้แก่ โพลีโพรพีลีน โพลีเมอร์ที่หนักกว่า และโพลีเมอร์บล็อก โดยพิจารณาจากน้ำหนักโมเลกุลและลักษณะของชนิดโอเลฟินที่แตกตัวจากวัตถุดิบตั้งต้น^{[ 30 ]}

โรงกลั่นน้ำมันเป็นโรงงานขนาดใหญ่ที่แปรรูป น้ำมันดิบประมาณหนึ่งแสนถึงหลายแสนบาร์เรล ต่อวัน เนื่องจากกำลังการผลิตสูง หน่วยการผลิตหลายหน่วยจึงทำงาน อย่างต่อเนื่องต่างจากการแปรรูปเป็นชุดๆในสภาวะคงที่หรือเกือบคงที่เป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปี กำลังการผลิตสูงยังทำให้การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการควบคุมกระบวนการขั้นสูงเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง

ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมคือวัสดุที่ได้จากน้ำมันดิบ ( ปิโตรเลียม ) เมื่อนำไปแปรรูปในโรงกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ซึ่งรวมถึงเชื้อเพลิงหลายประเภท^{[ 32 ]}

โรงกลั่นน้ำมันยังผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นกลางต่างๆ เช่นไฮโดรเจนไฮโดรคาร์บอนเบารีฟอร์เมตและน้ำมันเบนซิน จากการไพโรไลซิส ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักจะไม่ถูกขนส่ง แต่จะถูกผสมหรือแปรรูปเพิ่มเติมในสถานที่เดียวกัน ดังนั้นโรงงานเคมีจึงมักอยู่ติดกับโรงกลั่นน้ำมัน หรือมีการรวมกระบวนการทางเคมีอื่นๆ เข้าไปด้วย ตัวอย่างเช่น ไฮโดรคาร์บอนเบาจะถูกแตกตัวด้วยไอน้ำใน โรงงานผลิต เอทิลีนและเอทิลีนที่ผลิตได้จะถูกพอลิเมอไรซ์เพื่อผลิตพอลิเอทิลีน

เพื่อให้มั่นใจได้ทั้งการแยกสารอย่างเหมาะสมและการปกป้องสิ่งแวดล้อม จำเป็นต้องมีปริมาณกำมะถันต่ำมากในผลิตภัณฑ์เกือบทุกชนิด ยกเว้นผลิตภัณฑ์ที่มีกำมะถันหนักมาก สารปนเปื้อนกำมะถันดิบจะถูกเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์ผ่านกระบวนการไฮโดรดีซัล ฟูไรเซชันแบบเร่งปฏิกิริยา และกำจัดออกจากกระแสผลิตภัณฑ์ผ่านการบำบัดก๊าซอะมีน จากนั้นไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกเปลี่ยนเป็นกำมะถันธาตุ โดยใช้กระบวนการคลอสเพื่อจำหน่ายให้กับอุตสาหกรรมเคมี พลังงานความร้อนจำนวนมากที่ได้จากกระบวนการนี้จะถูกนำไปใช้โดยตรงในส่วนอื่นๆ ของโรงกลั่น บ่อยครั้งที่โรงไฟฟ้าจะถูกรวมเข้ากับกระบวนการกลั่นทั้งหมดเพื่อรองรับความร้อนส่วนเกิน

ตามองค์ประกอบของน้ำมันดิบและขึ้นอยู่กับความต้องการของตลาด โรงกลั่นสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมในสัดส่วนที่แตกต่างกันได้ ผลิตภัณฑ์น้ำมันส่วนใหญ่ใช้เป็น "ตัวนำพลังงาน" เช่นน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันเบนซิน เกรดต่างๆ เชื้อเพลิงเหล่านี้รวมถึงหรือสามารถผสมเพื่อให้ได้น้ำมันเบนซิน น้ำมันเครื่องบิน น้ำมันดีเซลน้ำมันทำความร้อนและน้ำมันเชื้อเพลิงที่หนักกว่า ส่วนประกอบที่หนักกว่า ( ระเหยได้ น้อยกว่า ) ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตแอสฟัลต์น้ำมันดินพาราฟินแว็กซ์น้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันหนักอื่นๆ โรงกลั่นยังผลิตสารเคมี อื่นๆ ซึ่งบางส่วนใช้ในกระบวนการทางเคมีเพื่อผลิตพลาสติก และวัสดุที่มีประโยชน์อื่นๆ เนื่องจากปิโตรเลียมมักมีโมเลกุลที่มี กำมะถันอยู่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์กำมะถันธาตุจึงมักถูกผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมด้วยเช่นกันคาร์บอนในรูปของปิโตรเลียมโค้กและไฮโดรเจนก็อาจถูกผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมได้เช่นกัน ไฮโดรเจนที่ผลิตได้มักใช้เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางสำหรับกระบวนการกลั่นน้ำมันอื่นๆ เช่นไฮโดรแคร็กกิ้งและไฮโดรดีซัลฟูไรเซชัน^{[ 33 ]}

สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องผสมวัตถุดิบต่างๆ ผสมสารเติมแต่งที่เหมาะสม จัดเก็บในระยะสั้น และเตรียมการบรรทุกจำนวนมากใส่รถบรรทุก เรือบรรทุก เรือขนส่งผลิตภัณฑ์ และรถไฟ การจัดประเภทนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการกลั่นและแยกน้ำมันดิบออกเป็นส่วนต่างๆ^{[ 2 ]}

กำมะถัน (หรือกรดซัลฟิวริก ) เป็นผลพลอยได้จากการกำจัดกำมะถันออกจากปิโตรเลียม ซึ่งอาจมีกำมะถันในรูปสารประกอบอินทรีย์ที่มีกำมะถันอยู่ได้ถึงสองสามเปอร์เซ็นต์ กำมะถันและกรดซัลฟิวริกเป็นวัสดุที่มีประโยชน์ในอุตสาหกรรม โดยปกติแล้วกรดซัลฟิวริกจะถูกเตรียมและขนส่งในรูปของสารตั้งต้นของกรดคือโอ เลียม

มีผลิตภัณฑ์มากกว่า 6,000 รายการที่ผลิตจากของ เสียปิโตรเลียม รวมถึง ปุ๋ย พรมปูพื้นน้ำหอมยาฆ่า^แมลงวาสลีนสบู่และแคปซูลวิตามิน[ ^{60 ]}

• 
  ตัวอย่างน้ำมันดิบ (ปิโตรเลียม)
• 
  ถังบรรจุก๊าซปิโตรเลียมเหลว
• 
  ตัวอย่างน้ำมันเบนซิน
• 
  ตัวอย่างน้ำมันก๊าด
• 
  ตัวอย่างน้ำมันดีเซล
• 
  น้ำมันเครื่อง
• 
  กองหิน กรวด ที่คลุมด้วยแอสฟัลต์สำหรับนำไปขึ้นรูปเป็นคอนกรีตแอสฟัลต์
• 
  กำมะถัน

เครื่องแยกเกลือออกจากน้ำมันดิบเป็นหน่วยกระบวนการในโรงกลั่นน้ำมันที่แยกเกลือออกจากน้ำมันดิบเกลือจะละลายอยู่ในน้ำในน้ำมันดิบ ไม่ใช่ในน้ำมันดิบเอง การแยกเกลือออกจากน้ำมันดิบมักจะเป็นกระบวนการแรกในการกลั่นน้ำมันดิบ ปริมาณเกลือหลังจากแยกเกลือออกจากน้ำมันดิบมักจะวัดเป็น PTB – ปอนด์ของเกลือต่อน้ำมันดิบ พัน บาร์เรล^{[ 61 ]} ข้อกำหนดอีกอย่างหนึ่งคือตะกอนพื้นฐานและน้ำ^{[ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]}

การกลั่นน้ำมันดิบในบรรยากาศและในสุญญากาศเป็นกระบวนการแยกขั้นต้นหลักที่ผลิตผลิตภัณฑ์ตรงต่างๆ เช่น น้ำมันเบนซินไปจนถึงน้ำมันหล่อลื่น/น้ำมันแก๊สสุญญากาศ โดย ทั่วไป การกลั่นน้ำมันดิบจะดำเนินการก่อน^{[ 65 ]}ภายใต้ความดันบรรยากาศแล้วจึงภายใต้สุญญากาศเศษส่วนที่มีจุดเดือดต่ำมักจะระเหยที่อุณหภูมิต่ำกว่า 400°C ที่ความดันบรรยากาศโดยไม่ทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนแตกตัว ดังนั้นเศษส่วนที่มีจุดเดือดต่ำทั้งหมดของน้ำมันดิบจึงถูกแยกออกโดยการกลั่นในบรรยากาศหน่วยกลั่นน้ำมันดิบ (CDU) ประกอบด้วยคอลัมน์การกลั่นก่อนแฟลช ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ได้จากกระบวนการกลั่น ได้แก่ แนฟทาเบา กลาง และหนักน้ำมันก๊าดน้ำมันดีเซลและกากน้ำมัน^{[ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]}การกลั่นแบบสุญญากาศหรือการกลั่นภายใต้ความดันลดลงเป็นประเภทของการกลั่นที่ดำเนินการภายใต้ความดันลดลง ซึ่งช่วยให้สามารถทำให้บริสุทธิ์สารประกอบที่ไม่สามารถกลั่นได้ง่ายที่ความดันบรรยากาศ หรือเพื่อประหยัดเวลาหรือพลังงาน เทคนิคนี้แยกสารประกอบตามความแตกต่างของจุดเดือด เทคนิคนี้ใช้เมื่อจุดเดือดของสารประกอบที่ต้องการนั้นยากที่จะบรรลุ หรือจะทำให้สารประกอบนั้นสลายตัว^{[ 72 ]}ความดันที่ลดลงจะลดจุดเดือดของสารประกอบ การลดลงของจุดเดือดสามารถคำนวณได้โดยใช้แผนภูมิ อุณหภูมิ-ความดัน โดยใช้ความสัมพันธ์ของ Clausius– Clapeyron ^{[ 73 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]}

การกำจัดซัลเฟอร์ด้วยไฮโดรเจน ( Hydrodesulfurizationหรือ HDS) หรือที่เรียกว่าการบำบัดด้วยไฮโดรเจน (hydrotreatment หรือ hydrotreating) เป็นกระบวนการทางเคมีแบบเร่งปฏิกิริยา ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายใน การกำจัดซัลเฟอร์ (S) จากก๊าซธรรมชาติและจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกลั่น เช่นน้ำมันเบนซินน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินน้ำมันก๊าดน้ำมันดีเซลและน้ำมันเชื้อเพลิง^{[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]}วัตถุประสงค์ของการกำจัดซัลเฟอร์และการสร้างผลิตภัณฑ์เช่นดีเซลที่มีซัลเฟอร์ต่ำมากคือการลด การปล่อย ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ( SO ₂ ) ที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงเหล่านั้นในยานยนต์เครื่องบินหัวรถจักรเรือโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซหรือน้ำมัน เตาเผาในบ้านและโรงงานอุตสาหกรรม และการเผาไหม้เชื้อเพลิง รูปแบบอื่นๆ ^{[ 1 ] [ 77 ] [ 78 ]}

การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกระบวนการทางเคมีที่ใช้ในการแปลงแนฟทา จากน้ำมันดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์เหลวที่เรียกว่ารีฟอร์เมต ซึ่งเป็น "สารตั้งต้นสำหรับการผสม" ระดับพรีเมียมสำหรับน้ำมันเบนซิน ที่มีค่าออกเทนสูง กระบวนการนี้แปลง ไฮโดรคาร์บอนเชิงเส้นที่มีค่าออกเทนต่ำ(พาราฟิน) ให้เป็นอัลเคนแบบกิ่ง (ไอโซพาราฟิน) และแนฟทีน แบบวงแหวน จากนั้นจึงทำการดี ไฮโดรจีเนชันบางส่วนเพื่อผลิต ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกที่มี ค่าออก เทนสูง^{[ 79 ]} การดีไฮโดรจีเนชันยังผลิต ก๊าซไฮโดรเจนที่เป็นผลพลอยได้จำนวนมากซึ่งจะถูกนำไปใช้ในกระบวนการกลั่นอื่นๆ เช่นไฮโดรแคร็กกิ้งและไฮโดรดีซัลฟูไรเซชันปฏิกิริยาข้างเคียงคือไฮโดรไลซิสซึ่งผลิตไฮโดรคาร์บอนเบาที่มีมูลค่าต่ำกว่า เช่นมีเทนอีเทนโพรเพนและบิวเทน^{[ 80 ] [ 81 ]}

การแตกตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยของเหลว (FCC) เป็นกระบวนการแปลงสภาพที่ใช้ในโรงกลั่นปิโตรเลียมเพื่อแปลง เศษส่วน ไฮโดรคาร์บอน ที่มีจุดเดือดสูงและน้ำหนักโมเลกุลสูง ของปิโตรเลียม (น้ำมันดิบ) ให้เป็นน้ำมันเบนซินก๊าซแอลคีน และผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมอื่นๆ^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]}เดิมทีการแตกตัวของไฮโดรคาร์บอนปิโตรเลียมทำโดยการแตกตัวด้วยความร้อน ซึ่งปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยของเหลว ซึ่งให้ปริมาณน้ำมันเบนซิน ที่มีค่าออกเทนสูงกว่าและผลิตก๊าซที่เป็นผลพลอยได้ที่มีพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนมากขึ้น (เช่น แอลคีน) ซึ่งมีมูลค่าทางเศรษฐกิจมากกว่าก๊าซที่ผลิตโดยการแตกตัวด้วยความร้อน^{[ 85 ] [ 3 ] [ 86 ]}

ไฮโดรแคร็กกิ้งเป็นกระบวนการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาโดยอาศัยก๊าซไฮโดรเจน ที่เติมเข้าไป แตกต่างจาก ไฮโดรทรีตเตอร์ไฮโดรแคร็กกิ้งใช้ไฮโดรเจนในการทำลายพันธะ C–C (ไฮโดรทรีตเมนต์จะดำเนินการก่อนไฮโดรแคร็กกิ้งเพื่อป้องกันตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการไฮโดรแคร็กกิ้ง) ในปี 2553 มีการแปรรูปปิโตรเลียมด้วยเทคโนโลยีนี้จำนวน 265 ล้านตัน (261,000,000 ลองตัน; 292,000,000 ชอร์ตตัน) วัตถุดิบหลักคือน้ำมันก๊าซสุญญากาศ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหนักของปิโตรเลียม^{[ 87 ] [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ]}

Meroxเป็นคำย่อของmercaptan oxidation (การออกซิเดชันของเมอร์แค ปแทน) เป็น กระบวนการทางเคมี เร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรรมสิทธิ์ ของUOP ซึ่งพัฒนาขึ้น และใช้ในโรงกลั่นน้ำมันและ โรงงาน แปรรูปก๊าซธรรมชาติเพื่อกำจัดเมอร์แคปแทนออกจากLPG , โพรเพน , บิวเทน , แนฟทาเบา , น้ำมันก๊าดและน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินโดยการเปลี่ยนให้เป็นไฮโดรคาร์บอนไดซัลไฟด์ เหลว นอกจากนี้ยังมีกระบวนการอื่น ๆ ในการกำจัดเมอร์แคปแทน เช่นกระบวนการ doctor sweeteningและการล้างด้วยด่าง

หน่วย โคกเกอร์หรือหน่วยโคกเกอร์เป็นหน่วยประมวลผลในโรงกลั่นน้ำมันที่แปลงน้ำมันที่เหลือจากคอลัมน์การกลั่นสุญญากาศ ให้เป็น ก๊าซไฮโดรคาร์บอน ที่ มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำแนฟทาน้ำมันแก๊สเบาและหนักและปิโตรเลียมโค้กกระบวนการนี้จะแตกโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนสายยาวในน้ำมันที่เหลือด้วยความร้อนให้เป็นโมเลกุลสายสั้นลง โดยทิ้งคาร์บอนส่วนเกินไว้ในรูปของปิโตรเลียมโค้กโคกเกอร์แบบหน่วงเวลา เป็น โคกเกอร์ชนิดหนึ่งที่มีกระบวนการประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่น้ำมันที่เหลือจนถึง อุณหภูมิ การแตกตัวด้วย ความร้อน ในเตาเผา ที่มีทางเดินขนานหลายทาง ซึ่งจะแตกโมเลกุล ไฮโดรคาร์บอนสายยาวและหนักของน้ำมันที่เหลือให้เป็นน้ำมันแก๊ส โคกเกอร์ และปิโตรเลียมโค้ก^{[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]}

หน่วยอัลคิเลชัน (alky) เป็นหนึ่งในกระบวนการ แปลงสภาพ ที่ใช้ในโรงกลั่นปิโตรเลียมใช้ในการแปลงไอโซบิ วเทนและ แอลคีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ(ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของโพรพีนและบิวทีน ) ให้เป็นอัลคิเลต ซึ่งเป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูง กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสภาวะที่มีกรด เช่นกรดซัลฟิวริก ( _H₂SO₄ ) หรือกรดไฮโดรฟลูออริก ( _HF ) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ขึ้นอยู่กับชนิดของกรดที่ใช้ หน่วยนี้จะเรียกว่าหน่วยอัลคิเลชันกรด ซัลฟิวริก (SAAU) หรือหน่วยอัลคิเลชันกรดไฮโดรฟลูออริก (HFAU) กล่าวโดยสรุป อัลคิเลตจะผลิตสารตั้งต้นสำหรับการผสมน้ำมันเบนซินคุณภาพสูง โดยการรวมโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนสายสั้นสองโมเลกุลเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลสายยาวในช่วงน้ำมันเบนซิน โดยการผสมไอโซบิวเทนกับโอเลฟินเบา เช่น โพรพิลีนหรือบิวทิลีนจาก หน่วย แตกตัวเร่งปฏิกิริยาของเหลว (FCCU) ของโรงกลั่นในสภาวะที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด^{[ 94 ] [ 95 ]}

หน่วยไดเมอไรเซชัน จะเปลี่ยน โอเลฟินให้เป็นส่วนประกอบสำหรับผสมน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูงขึ้น ตัวอย่างเช่นบิวทีนสามารถไดเมอไรซ์เป็นไอโซออกทีน ซึ่งอาจถูกไฮโดรจิเนตต่อไปเพื่อสร้าง ไอโซ ออกเทน นอกจากนี้ การไดเมอไรเซชันยังมีประโยชน์อื่นๆ อีกด้วย น้ำมันเบนซินที่ผลิตผ่านกระบวนการไดเมอไรเซชันมีความอิ่มตัวต่ำมากและมีปฏิกิริยาไวมาก มีแนวโน้มที่จะเกิดคราบเหนียวขึ้นเองตามธรรมชาติ ด้วยเหตุนี้ ของเสียจากกระบวนการไดเมอไรเซชันจึงจำเป็นต้องผสมลงในน้ำมันเบนซินสำเร็จรูปทันทีหรือผ่านกระบวนการไฮโดรจิเนตก่อน

กระบวนการไอโซเมอไรเซชันจะเปลี่ยนโมเลกุลเชิงเส้น เช่น นอร์มัลเพนเทนให้เป็นโมเลกุลแบบกิ่งที่มีค่าออกเทนสูงกว่า เพื่อใช้ผสมในน้ำมันเบนซินหรือป้อนเข้าสู่หน่วยอัลคิเลชัน นอกจากนี้ยังใช้ในการเปลี่ยนนอร์มัลบิวเทน เชิงเส้น ให้เป็นไอโซบิวเทนเพื่อใช้ในหน่วยอัลคิเลชันด้วย

การปฏิรูปด้วยไอน้ำหรือการปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำ (SMR) เป็นวิธีการผลิตซินแก๊ส ( ไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ ) โดยการทำปฏิกิริยาของไฮโดรคาร์บอนกับน้ำ โดยทั่วไปแล้วก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบ จุดประสงค์หลักของเทคโนโลยีนี้มักจะเป็นการผลิตไฮโดรเจนแม้ว่าซินแก๊สจะมีประโยชน์อื่นๆ อีกมากมาย เช่น การผลิตแอมโมเนียหรือเมทานอล ปฏิกิริยานี้แสดงด้วยสมดุลนี้: ^{[ 96 ]}

ถังเก็บก๊าซธรรมชาติเหลวหรือถังเก็บ LNG เป็นถังเก็บชนิดพิเศษที่ใช้สำหรับเก็บก๊าซธรรมชาติเหลวถังเก็บ LNG สามารถพบได้ทั้งบนพื้นดิน บนพื้นดิน หรือในเรือบรรทุก LNGคุณลักษณะทั่วไปของถังเก็บ LNG คือความสามารถในการเก็บ LNG ที่อุณหภูมิต่ำมากถึง -162 °C (-260 °F) ถังเก็บ LNG มีภาชนะสองชั้น โดยชั้นในบรรจุ LNG และชั้นนอกบรรจุวัสดุฉนวน ประเภทถังที่พบมากที่สุดคือถังแบบปิดสนิท^{[ 97 ]}ขนาดของถังแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

การบำบัดก๊าซด้วยอะมีน หรือที่รู้จักกันในชื่อ การขจัดอะมีน การทำให้ก๊าซหวาน และการกำจัดก๊าซกรด หมายถึงกลุ่มกระบวนการที่ใช้สารละลายในน้ำของอัลคิลอะมีน ต่างๆ (โดยทั่วไปเรียกง่ายๆ ว่าอะมีน ) เพื่อกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S ₎และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂ ₎ออกจากก๊าซ^{[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]} เป็นกระบวนการหน่วย ทั่วไป ที่ใช้ในโรงกลั่น และยังใช้ในโรงงานปิโตรเคมีโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติและอุตสาหกรรมอื่นๆกระบวนการ Clausเป็นกระบวนการกำจัดกำมะถัน โดยการกู้คืนกำมะถัน ธาตุจากส่วนผสมของก๊าซที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S ₎ กระบวนการ Claus ได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกในปี 1883 โดยนักเคมีCarl Friedrich Clausและยังคงเป็นกระบวนการกำจัดกำมะถันที่สำคัญที่สุดใน อุตสาหกรรม ปิโตรเคมีเป็นมาตรฐานในโรงกลั่นน้ำมันโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติและโรงงานผลิตก๊าซหรือก๊าซ สังเคราะห์ ในปี พ.ศ. 2548 กำมะถันที่เป็นผลพลอยได้จากโรงงานแปรรูปไฮโดรคาร์บอนคิดเป็นส่วนใหญ่ของกำมะถันทั้งหมด 64 ^เทรากรัม (64 ล้านเมตริกตัน) ที่ผลิตทั่วโลก^{[ 101 ] [ 102 ] [ 103 ] [ 104 ] [ 105 ] [ 64 ]}

หอระบายความร้อนทำหน้าที่หมุนเวียนน้ำหล่อเย็นโรงงานหม้อไอน้ำผลิตไอน้ำสำหรับเครื่องกำเนิดไอน้ำและระบบอากาศสำหรับเครื่องมือวัดประกอบด้วยวาล์วควบคุม ที่ทำงานด้วยระบบลม และสถานีไฟฟ้าย่อย

ระบบรวบรวมและบำบัด น้ำเสียประกอบด้วยตัวแยก APIหน่วยลอยตัวด้วยอากาศละลาย (DAF)และหน่วยบำบัดเพิ่มเติม เช่น เครื่องบำบัดชีวภาพ ตะกอนเร่งเพื่อทำให้น้ำเหมาะสมสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่หรือการกำจัด^{[ 106 ]}

การกลั่นด้วยตัวทำละลายใช้ตัวทำละลาย เช่นครีซอลหรือฟูร์ฟูรัลเพื่อกำจัดสารที่ไม่ต้องการ โดยส่วนใหญ่เป็นสารอะโรมาติก ออกจากน้ำมันหล่อลื่นหรือน้ำมันดีเซล

• การกำจัดไขมันด้วยตัวทำละลายจะกำจัดส่วนประกอบที่เป็นไขมันหนัก เช่นปิโตรเลียมเจล ออกจากผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นแบบสุญญากาศ
• ถังเก็บน้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยทั่วไปจะเป็นภาชนะทรงกระบอกแนวตั้งที่มีระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย และล้อมรอบด้วยคัน ดิน เพื่อป้องกันการรั่วไหล

ภาพด้านล่างเป็นแผนผังแสดงกระบวนการทำงานโดยสังเขปของโรงกลั่นน้ำมันทั่วไป ซึ่งแสดงกระบวนการต่างๆและการไหลของผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุดิบน้ำมันดิบขาเข้าและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย แผนผังนี้แสดงเพียงหนึ่งในรูปแบบการกำหนดค่าโรงกลั่นน้ำมันที่แตกต่างกันหลายร้อยแบบเท่านั้น แผนผังนี้ยังไม่ได้รวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ของโรงกลั่น เช่น ไอน้ำ น้ำหล่อเย็น และพลังงานไฟฟ้า รวมถึงถังเก็บวัตถุดิบน้ำมันดิบ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง และผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายด้วย^{[ 1 ] [ 107 ] [ 108 ] [ 109 ]}

• 

แผนภาพแสดงกระบวนการทำงานของโรงกลั่นน้ำมันทั่วไป

นอกจากรูปแบบที่แสดงไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีการกำหนดค่ากระบวนการอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่น หน่วย กลั่นสุญญากาศอาจผลิตส่วนประกอบต่างๆ ที่สามารถนำไปกลั่นให้เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ เช่น น้ำมันหล่อลื่นสำหรับแกนหมุนที่ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ น้ำมันเครื่องเบา น้ำมันเครื่องยนต์ และแว็กซ์ชนิดต่างๆ

หน่วยกลั่นน้ำมันดิบ (CDU) เป็นหน่วยประมวลผลแรกในโรงกลั่นปิโตรเลียมเกือบทั้งหมด CDU จะกลั่นน้ำมันดิบที่เข้ามาเป็นเศษส่วนต่างๆ ที่มีช่วงจุดเดือดต่างกัน ซึ่งแต่ละส่วนจะถูกนำไปประมวลผลเพิ่มเติมในหน่วยประมวลผลอื่นๆ ของโรงกลั่น CDU มักถูกเรียกว่าหน่วยกลั่นบรรยากาศเนื่องจากทำงานที่ความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศเล็กน้อย^{[ 1 ] [ 2 ] [ 69 ]} ด้านล่างนี้เป็นแผนผังแสดงกระบวนการทำงานโดยทั่วไปของหน่วยกลั่นน้ำมันดิบ น้ำมันดิบที่เข้ามาจะถูกอุ่นล่วงหน้าโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนกับเศษส่วนที่กลั่นแล้วและกระแสอื่นๆ ที่ร้อน จากนั้นจะทำการกำจัดเกลืออนินทรีย์ (ส่วนใหญ่คือโซเดียมคลอไรด์)

หลังจากผ่านกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำมันดิบแล้ว น้ำมันดิบจะถูกให้ความร้อนเพิ่มเติมโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนกับส่วนที่กลั่นแล้วและกระแสอื่นๆ ที่ร้อน จากนั้นจะถูกให้ความร้อนในเตาเผาเชื้อเพลิง (เครื่องทำความร้อนแบบใช้เชื้อเพลิง) จนถึงอุณหภูมิประมาณ 398 องศาเซลเซียส แล้วส่งไปยังส่วนล่างของหน่วยกลั่น

การระบายความร้อนและการควบแน่นของส่วนบนของหอการกลั่นนั้น เกิดขึ้นบางส่วนจากการแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำมันดิบที่ไหลเข้ามา และบางส่วนจากการใช้คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำ ความร้อนส่วนเกินจะถูกกำจัดออกจากหอการกลั่นโดยระบบหมุนเวียนปั๊ม ดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง

ดังแสดงในแผนผังกระบวนการ กลั่นแยกส่วนบนออกจากหอกลั่นแล้วจะได้แนฟทา ส่วนประกอบที่ถูกแยกออกจากด้านข้างของหอกลั่น ณ จุดต่างๆ ระหว่างด้านบนและด้านล่างของหอกลั่นเรียกว่า"ไซด์คัท"ไซด์คัทแต่ละชนิด (เช่น น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซลเบา และน้ำมันดีเซลหนัก) จะถูกทำให้เย็นลงโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำมันดิบที่ไหลเข้ามา ส่วนประกอบทั้งหมด (เช่น แนฟทาส่วนบน ไซด์คัท และกากที่เหลือด้านล่าง) จะถูกส่งไปยังถังเก็บชั่วคราวก่อนที่จะนำไปแปรรูปต่อไป

ผู้ที่กำลังมองหาสถานที่ก่อสร้างโรงกลั่นหรือโรงงานเคมีจำเป็นต้องพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:

• สถานที่ตั้งต้องอยู่ห่างจากพื้นที่อยู่อาศัยพอสมควร
• ควรมีโครงสร้างพื้นฐานที่พร้อมสำหรับการจัดหาวัตถุดิบและการขนส่งสินค้าไปยังตลาด
• ต้องมีพลังงานเพียงพอสำหรับการเดินเครื่องโรงงาน
• ควรจัดให้มีสถานที่สำหรับกำจัดขยะ

ปัจจัยที่มีผลต่อการเลือกสถานที่ตั้งโรงกลั่นน้ำมัน:

• ความพร้อมของที่ดิน
• สภาพการจราจรและการขนส่ง
• เงื่อนไขของสาธารณูปโภค – การจ่ายไฟฟ้า การจ่ายน้ำ
• ความพร้อมของแรงงานและทรัพยากร

โรงกลั่นที่ใช้ไอน้ำและน้ำหล่อเย็นปริมาณมากจำเป็นต้องมีแหล่งน้ำที่อุดมสมบูรณ์ ดังนั้นโรงกลั่นน้ำมันจึงมักตั้งอยู่ใกล้แม่น้ำที่สามารถเดินเรือได้หรือบนชายฝั่งทะเลใกล้ท่าเรือ ทำเลที่ตั้งดังกล่าวช่วยให้สามารถเข้าถึงการขนส่งทางแม่น้ำหรือทางทะเลได้ ข้อดีของการขนส่งน้ำมันดิบทางท่อส่งนั้นชัดเจน และบริษัทน้ำมันมักขนส่งเชื้อเพลิงปริมาณมากไปยังสถานีกระจายสินค้าโดยใช้ท่อส่ง อย่างไรก็ตาม ท่อส่งอาจไม่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณการผลิตน้อย จึงมีการใช้รถไฟ รถบรรทุกน้ำมัน และเรือบรรทุกสินค้าแทน

โรงงานปิโตรเคมีและโรงงานผลิตตัวทำละลาย (การแยกส่วนละเอียด) จำเป็นต้องมีพื้นที่สำหรับการแปรรูปผลิตภัณฑ์จากการกลั่นในปริมาณมาก หรือเพื่อผสมสารเคมีเพิ่มเติมกับผลิตภัณฑ์ ณ แหล่งกำเนิด แทนที่จะผสมที่สถานีผสม

กระบวนการกลั่นปล่อยสารเคมีหลายชนิดสู่ชั้นบรรยากาศ (ดูAP 42 การรวบรวมปัจจัยการปล่อยมลพิษทางอากาศ ) และ โดยปกติจะมี กลิ่น ที่เด่น ชัดเกิดขึ้นเมื่อมีโรงกลั่น นอกจากผลกระทบจากมลพิษทางอากาศแล้ว ยังมีความกังวลเกี่ยวกับน้ำเสีย^{[ 106 ]}ความเสี่ยงจากอุบัติเหตุทางอุตสาหกรรมเช่น ไฟไหม้และการระเบิด และผลกระทบต่อสุขภาพจากเสียงดังในโรงงานอุตสาหกรรม^{[ 110 ]}

รัฐบาลหลายแห่งทั่วโลกได้ออกข้อกำหนดจำกัดสารปนเปื้อนที่โรงกลั่นปล่อยออกมา และโรงกลั่นส่วนใหญ่ได้ติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของหน่วยงานกำกับดูแลด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง ในสหรัฐอเมริกา มีแรงกดดันอย่างมากในการป้องกันการพัฒนาโรงกลั่นใหม่ และไม่มีการสร้างโรงกลั่นขนาดใหญ่ในประเทศอีกเลยนับตั้งแต่ โรงงาน Garyville ของ Marathon ในรัฐหลุยเซียนา ในปี 1976 อย่างไรก็ตาม โรงกลั่นที่มีอยู่หลายแห่งได้รับการขยายในช่วงเวลานั้น ข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมและแรงกดดันในการป้องกันการก่อสร้างโรงกลั่นใหม่อาจมีส่วนทำให้ราคาน้ำมันเชื้อเพลิงในสหรัฐอเมริกาสูงขึ้น^{[ 111 ]}นอกจากนี้ โรงกลั่นหลายแห่ง (มากกว่า 100 แห่งตั้งแต่ทศวรรษ 1980) ได้ปิดตัวลงเนื่องจากล้าสมัยและ/หรือกิจกรรมการควบรวมกิจการภายในอุตสาหกรรมเอง^{[ 112 ]}

ข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยทำให้โรงกลั่นน้ำมันบางแห่งตั้งอยู่ห่างจากเขตเมืองใหญ่ อย่างไรก็ตาม มีหลายกรณีที่การดำเนินงานของโรงกลั่นอยู่ใกล้กับพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่และก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ^{[ 113 ] [ 114 ]}ในเขต Contra Costa CountyและSolano County ของรัฐแคลิฟอร์เนีย โรงกลั่นน้ำมันเรียงรายตามแนวชายฝั่ง ซึ่งสร้างขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ก่อนที่พื้นที่นี้จะมีประชากรอาศัยอยู่ และโรงงานเคมีที่เกี่ยวข้อง ตั้งอยู่ติดกับเขตเมืองในRichmond , Martinez , Pacheco , Concord , Pittsburg , VallejoและBeniciaโดยมีเหตุการณ์อุบัติเหตุเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวซึ่งต้องมีคำสั่ง " หลบภัยในที่พัก " สำหรับประชากรที่อยู่ใกล้เคียง โรงกลั่นจำนวนหนึ่งตั้งอยู่ในSherwood Park รัฐ Albertaซึ่งอยู่ติดกับเมืองEdmonton โดยตรง ซึ่งมีประชากรมากกว่า 1,000,000 คน^{[ 115 ]}

เกณฑ์ NIOSHสำหรับการสัมผัสตัวทำละลายปิโตรเลียมกลั่นในที่ทำงานมีมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2520 ^{[ 116 ]}

การกลั่นปิโตรเลียมสมัยใหม่เกี่ยวข้องกับระบบปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนซึ่งเชื่อมโยงกันและก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมหลากหลายชนิด^{[ 117 ] [ 118 ]}ปฏิกิริยาเหล่านี้จำนวนมากต้องการพารามิเตอร์อุณหภูมิและความดันที่แม่นยำ^{[ 119 ]}   อุปกรณ์และการตรวจสอบที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเหล่านี้ดำเนินไปอย่างถูกต้องนั้นมีความซับซ้อน และได้รับการพัฒนาผ่านความก้าวหน้าของสาขาวิทยาศาสตร์ด้านวิศวกรรมปิโตรเลียม^{[ 120 ] [ 121 ]}

ปฏิกิริยาที่มีแรงดันสูงและ/หรืออุณหภูมิสูงจำนวนมาก พร้อมด้วยสารเคมีเพิ่มเติมที่จำเป็นหรือสารปนเปื้อนที่สกัดออกมา ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพจำนวนมากต่อคนงานโรงกลั่นน้ำมัน^{[ 122 ] [ 123 ]}  ด้วยความก้าวหน้าของวิศวกรรมเคมีและปิโตรเลียมทางเทคนิค กระบวนการเหล่านี้ส่วนใหญ่จึงเป็นระบบอัตโนมัติและอยู่ในสภาพแวดล้อมปิด จึงช่วยลดผลกระทบต่อสุขภาพของคนงานได้อย่างมาก^{[ 124 ]}   อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับกระบวนการเฉพาะที่คนงานมีส่วนร่วม ตลอดจนวิธีการเฉพาะที่โรงกลั่นที่เขา/เธอทำงานอยู่ อันตรายต่อสุขภาพที่สำคัญยังคงมีอยู่^{[ 125 ]}

แม้ว่าในขณะนั้นจะไม่มีการติดตามและรายงานการบาดเจ็บจากการทำงานในสหรัฐอเมริกาเป็นประจำ แต่ก็มีรายงานเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพจากการทำงานในโรงกลั่นน้ำมันมาตั้งแต่ช่วงต้นศตวรรษที่ 1800 ตัวอย่างเช่น การระเบิดในโรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งในชิคาโกทำให้คนงานเสียชีวิต 20 คนในปี 1890 ^{[ 126 ]} นับตั้งแต่นั้นมา ไฟไหม้ การระเบิด และเหตุการณ์สำคัญอื่นๆ อีกมากมายได้ดึงดูดความสนใจของสาธารณชนเกี่ยวกับสุขภาพของคนงานโรงกลั่นน้ำมันเป็นระยะๆ^{[ 127 ]} เหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในศตวรรษที่ 21 โดยมีรายงานการระเบิดในโรงกลั่นน้ำมันในวิสคอนซินและเยอรมนีในปี 2018 ^{[ 128 ]}

อย่างไรก็ตาม ยังมีอันตรายที่มองไม่เห็นอีกมากมายที่คุกคามคนงานโรงกลั่นน้ำมัน

เนื่องจากโรงกลั่นปิโตรเลียมสมัยใหม่มีลักษณะอัตโนมัติสูงและมีความก้าวหน้าทางเทคนิคอย่างมาก กระบวนการเกือบทั้งหมดจึงอยู่ภายใต้การควบคุมทางวิศวกรรมและลดความเสี่ยงต่อการสัมผัสของคนงานลงอย่างมากเมื่อเทียบกับสมัยก่อน^{[ 124 ]} อย่างไรก็ตาม สถานการณ์หรือภารกิจงานบางอย่างอาจทำลายกลไกความปลอดภัยเหล่านี้ และทำให้คนงานต้องเผชิญกับอันตรายทางเคมี (ดูตารางด้านบน) หรืออันตรายทางกายภาพ (อธิบายไว้ด้านล่าง) หลายประการ^{[ 129 ] [ 130 ]} ตัวอย่างของสถานการณ์เหล่านี้ ได้แก่:

• ความล้มเหลวของระบบ (การรั่วไหล การระเบิด ฯลฯ) ^{[ 131 ] [ 132 ]}
• การตรวจสอบมาตรฐาน การสุ่มตัวอย่างผลิตภัณฑ์ การหยุดกระบวนการ หรือกิจกรรมการบำรุงรักษา/ทำความสะอาดอุปกรณ์^{[ 129 ] [ 130 ]}

การทบทวนอย่างเป็นระบบในปี 2021 พบว่า การทำงานในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี มีความสัมพันธ์ กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของมะเร็งหลายชนิด เช่นมะเร็งเยื่อหุ้มปอดนอกจากนี้ยังพบว่าความเสี่ยงของมะเร็งชนิดอื่น เช่นมะเร็งกระเพาะอาหารและมะเร็งทวาร หนัก ลดลง การทบทวนอย่างเป็นระบบดังกล่าวระบุว่า ความสัมพันธ์หลายอย่างไม่ได้เกิดจากปัจจัยที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับอุตสาหกรรมปิโตรเลียม แต่เกี่ยวข้องกับปัจจัยด้านวิถีชีวิต เช่นการสูบบุหรี่หลักฐานเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ของผู้อยู่ในบริเวณใกล้เคียงก็อ่อนแอ โดยหลักฐานส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในย่านต่างๆ ในประเทศที่พัฒนาแล้ว^{[ 133 ]}

BTXย่อมาจากเบนซีนโทลู อีน และไซลีนซึ่งเป็นกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ทั่วไปที่พบในสภาพแวดล้อมของโรงกลั่นน้ำมัน และทำหน้าที่เป็นแบบอย่างสำหรับการอภิปรายเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับขีดจำกัดการสัมผัสในที่ทำงาน การสัมผัสสารเคมี และการเฝ้าระวังในหมู่คนงานโรงกลั่น^{[ 134 ] [ 135 ]}

เส้นทางการสัมผัสสารเคมี BTX ที่สำคัญที่สุดคือการสูดดมเนื่องจากจุดเดือดต่ำของสารเคมีเหล่านี้ การผลิตก๊าซ BTX ส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการทำความสะอาดถังและการถ่ายโอนเชื้อเพลิง ซึ่งทำให้สารเคมีเหล่านี้ระเหยออกสู่อากาศ^{[ 136 ]}การสัมผัสยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการกลืนกินผ่านน้ำที่ปนเปื้อน แต่ไม่น่าจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมการทำงาน^{[ 137 ]} การสัมผัสและการดูดซึมทางผิวหนังก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่ก็มีโอกาสน้อยในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่เหมาะสม^{[ 137 ]}

ในสหรัฐอเมริกาองค์การบริหารความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OSHA) สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (NIOSH) และสมาคมนักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมของรัฐบาลอเมริกัน (ACGIH) ได้กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสในที่ทำงาน (OELs) สำหรับสารเคมีหลายชนิดข้างต้นที่คนงานอาจสัมผัสได้ในโรงกลั่นปิโตรเลียม^{[ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]}

เบนซีน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีไบโอมาร์กเกอร์ หลายชนิด ที่สามารถวัดได้เพื่อกำหนดระดับการสัมผัส เบนซีนเองสามารถวัดได้ในลมหายใจ เลือด และปัสสาวะ และเมตาบอไลต์ เช่นฟีนอลกรดt , t-มิวโคนิก ( t , tMA ) และกรด S-ฟีนิลเมอร์แคปทูริก ( sPMA ) สามารถวัดได้ในปัสสาวะ^{[ 145 ]} นอกเหนือจากการตรวจสอบระดับการสัมผัสผ่านไบโอมาร์กเกอร์เหล่านี้แล้ว นายจ้างยังต้องทำการตรวจเลือดเป็นประจำตามข้อกำหนดของ OSHA เพื่อตรวจหาอาการเริ่มต้นของผลลัพธ์ทางโลหิตวิทยาที่น่ากลัวบางอย่าง ซึ่งที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายที่สุดคือมะเร็งเม็ดเลือดขาว การทดสอบที่จำเป็น ได้แก่การนับเม็ดเลือดครบถ้วนพร้อมการแยกเซลล์และการตรวจเลือดจากหลอดเลือดส่วนปลาย "เป็นประจำ" ^{[ 146 ]} ประโยชน์ของการทดสอบเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์อย่างเป็นทางการ^{[ 147 ]}

คนงานมีความเสี่ยงที่จะได้รับบาดเจ็บทางร่างกายเนื่องจากมีเครื่องจักรที่มีกำลังสูงจำนวนมากอยู่ในบริเวณใกล้เคียงโรงกลั่นน้ำมัน ความดันสูงที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างยังก่อให้เกิดความเป็นไปได้ที่จะเกิดความล้มเหลวของระบบเฉพาะจุด ส่งผลให้เกิดการบาดเจ็บจากการกระแทกหรือการเจาะทะลุจากส่วนประกอบของระบบที่ระเบิด^{[ 162 ]}

ความร้อนก็เป็นอันตรายเช่นกัน อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการดำเนินปฏิกิริยาบางอย่างในกระบวนการกลั่นอาจสูงถึง 1,600 °F (870 °C) ^{[ 124 ]}เช่นเดียวกับสารเคมี ระบบการทำงานได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมอันตรายนี้อย่างปลอดภัยโดยไม่ทำให้คนงานได้รับบาดเจ็บ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ระบบล้มเหลว นี่เป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของคนงาน ข้อกังวลรวมถึงการบาดเจ็บโดยตรงจากความเจ็บป่วยหรือการบาดเจ็บจากความร้อนตลอดจนศักยภาพที่จะเกิดแผลไหม้รุนแรงหากคนงานสัมผัสกับสารเคมี/อุปกรณ์ที่มีความร้อนสูง^{[ 124 ]}

เสียงรบกวนเป็นอันตรายอีกอย่างหนึ่ง โรงกลั่นน้ำมันอาจเป็นสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังมาก และก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นแล้วว่ามีความเกี่ยวข้องกับการสูญเสียการได้ยินในหมู่คนงาน^{[ 163 ]} สภาพแวดล้อมภายในโรงกลั่นน้ำมันอาจมีระดับ เสียง เกิน 90  dB ^{[ 164 ] [ 110 ]}ในสหรัฐอเมริกา ระดับเสียงเฉลี่ย 90 dB คือขีดจำกัดการสัมผัสที่อนุญาต (PEL) สำหรับการทำงาน 8 ชั่วโมง^{[ 165 ]} การสัมผัสเสียงที่มีค่าเฉลี่ยมากกว่า 85 dB ในช่วง 8 ชั่วโมง จำเป็นต้องมีโปรแกรมการอนุรักษ์การได้ยินเพื่อประเมินการได้ยินของคนงานอย่างสม่ำเสมอและส่งเสริมการป้องกันการได้ยิน^{[ 166 ]}   การประเมินความสามารถในการได้ยินของคนงานอย่างสม่ำเสมอและการใช้เครื่องป้องกันการได้ยินที่ผ่านการตรวจสอบอย่างถูกต้องเป็นส่วนสำคัญของโปรแกรมดังกล่าว^{[ 167 ]}

แม้ว่าจะไม่ได้จำเพาะเจาะจงกับอุตสาหกรรมนี้ แต่คนงานโรงกลั่นน้ำมันอาจมีความเสี่ยงต่ออันตรายต่างๆ เช่นอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับยานพาหนะการบาดเจ็บที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักร การทำงานในพื้นที่จำกัด การระเบิด/ไฟไหม้อันตรายจากสรีรศาสตร์ ความผิดปกติ ของการนอนหลับที่เกี่ยวข้องกับการทำงานเป็นกะและการหกล้ม^{[ 168 ]}

ทฤษฎีลำดับชั้นของการควบคุมสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับโรงกลั่นปิโตรเลียมและความพยายามในการรับรองความปลอดภัยของคนงานได้

การกำจัดและการทดแทนไม่น่าจะเกิดขึ้นในโรงกลั่นปิโตรเลียม เนื่องจากวัตถุดิบ ผลิตภัณฑ์ของเสีย และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจำนวนมากเป็นอันตรายในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง (เช่น ไวไฟ ก่อมะเร็ง) ^{[ 148 ] [ 169 ]}

ตัวอย่างของการควบคุมทางวิศวกรรมได้แก่ระบบตรวจจับ/ดับเพลิงเซ็นเซอร์ความดัน/สารเคมีเพื่อตรวจจับ/คาดการณ์การสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้าง^{[ 170 ]} และการบำรุงรักษาท่ออย่างเพียงพอเพื่อป้องกัน การกัดกร่อนที่เกิดจากไฮโดรคาร์บอน(ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของโครงสร้าง) ^{[ 131 ] [ 132 ] [ 171 ] [ 172 ]}ตัวอย่างอื่นๆ ที่ใช้ในโรงกลั่นปิโตรเลียม ได้แก่ การป้องกันส่วนประกอบเหล็กหลังการก่อสร้างด้วยเวอร์มิคูไลต์เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อความร้อน/ไฟ^{[ 173 ]}การแบ่งส่วนสามารถช่วยป้องกันไฟไหม้หรือความล้มเหลวของระบบอื่นๆ ไม่ให้ลุกลามไปยังพื้นที่อื่นๆ ของโครงสร้าง และอาจช่วยป้องกันปฏิกิริยาอันตรายโดยการแยกสารเคมีต่างๆ ออกจากกันจนกว่าจะสามารถรวมกันได้อย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม^{[ 170 ]}

การควบคุมการบริหารประกอบด้วยการวางแผนและการกำกับดูแลอย่างรอบคอบในกระบวนการทำความสะอาด การบำรุงรักษา และการหยุดซ่อมบำรุงโรงกลั่น ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อระบบควบคุมทางวิศวกรรมหลายอย่างถูกปิดหรือระงับ และอาจเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อคนงาน การประสานงานอย่างละเอียดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการบำรุงรักษาส่วนใดส่วนหนึ่งของโรงงานจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ที่ทำการบำรุงรักษา หรือต่อคนงานในพื้นที่อื่นๆ ของโรงงาน เนื่องจากสารเคมีหลายชนิดที่เกี่ยวข้องนั้นติดไฟได้ง่าย พื้นที่สูบบุหรี่จึงถูกควบคุมอย่างเข้มงวดและจัดวางอย่างระมัดระวัง^{[ 129 ]}

อาจจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ขึ้นอยู่กับสารเคมีเฉพาะที่กำลังดำเนินการหรือผลิต ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในระหว่างการสุ่มตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ การทำความสะอาดถัง และงานที่มีความเสี่ยงสูงอื่นๆ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น กิจกรรมดังกล่าวอาจต้องใช้เสื้อผ้าชั้นนอกที่กันน้ำได้ ฮู้ดกันกรด ชุดคลุมแบบใช้แล้วทิ้ง เป็นต้น ^{[ 129 ]}โดยทั่วไปแล้ว บุคลากรทุกคนในพื้นที่ปฏิบัติการควรใช้ อุปกรณ์ป้องกัน การได้ยินและการมองเห็น ที่เหมาะสม หลีกเลี่ยงเสื้อผ้าที่ทำจากวัสดุที่ติดไฟได้ ( ไนลอนดาครอนอะคริลิกหรือวัสดุผสม) และกางเกงขายาวและเสื้อแขนยาว^{[ 129 ]}

สุขภาพและความปลอดภัยของคนงานในโรงกลั่นน้ำมันได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดในระดับประเทศโดยทั้งสำนักงานบริหารความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OSHA) และสถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (NIOSH) ^{[ 174 ] [ 175 ]}นอกเหนือจากการตรวจสอบของรัฐบาลกลางแล้วCalOSHAของแคลิฟอร์เนียยังมีความกระตือรือร้นเป็นพิเศษในการปกป้องสุขภาพของคนงานในอุตสาหกรรม และได้นำนโยบายในปี 2017 มาใช้ซึ่งกำหนดให้โรงกลั่นปิโตรเลียมต้องดำเนินการ "การวิเคราะห์ลำดับชั้นของการควบคุมอันตราย" (ดูส่วน "การควบคุมอันตราย" ด้านบน) สำหรับอันตราย ด้าน ความปลอดภัยของกระบวนการ แต่ละรายการ ^{[ 176 ]}กฎระเบียบด้านความปลอดภัยส่งผลให้อัตราการบาดเจ็บของคนงานในอุตสาหกรรมการกลั่นต่ำกว่าค่าเฉลี่ย ในรายงานปี 2018 ของสำนักงานสถิติแรงงานสหรัฐฯระบุว่าคนงานโรงกลั่นปิโตรเลียมมีอัตราการบาดเจ็บจากการทำงานต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (0.4 กรณีที่ต้องบันทึกตามมาตรฐาน OSHA ต่อคนงานเต็มเวลา 100 คน) เมื่อเทียบกับทุกอุตสาหกรรม (3.1 กรณี) การสกัดน้ำมันและก๊าซ (0.8 กรณี) และการผลิตปิโตรเลียมโดยทั่วไป (1.3 กรณี) ^{[ 177 ]}

ด้านล่างนี้คือรายการข้อบังคับที่พบบ่อยที่สุดที่อ้างอิงในคำสั่งด้านความปลอดภัยของโรงกลั่นปิโตรเลียมที่ออกโดย OSHA: ^{[ 178 ]}

• ของเหลวไวไฟและติดไฟได้ ( 29 CFR 1910.106 )
• มาตรฐานการสื่อสารอันตราย (HazCom) ( 29 CFR 1910.1200 )
• พื้นที่จำกัดที่ต้องขออนุญาต ( 29 CFR 1910.146 )
• พื้นที่อันตราย (จำแนกประเภท) ( 29 CFR 1910.307 )
• มาตรฐานอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ( 29 CFR 1910.132 )
• มาตรฐานการควบคุมพลังงานอันตราย (การล็อกเอาต์/การติดป้ายเตือน) ( 29 CFR 1910.147 )

การกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้กระบวนการกลั่นไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากนำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์ จึงเป็นตัวขับเคลื่อนหลักสำหรับตารางการบำรุงรักษาโรงกลั่น ต้นทุนโดยตรงที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมของสหรัฐอเมริกาในปี 1996 ประมาณการไว้ที่ 3.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 172 ] [ 179 ]}

การกัดกร่อนเกิดขึ้นในหลายรูปแบบในกระบวนการกลั่น เช่น การกัดกร่อนแบบเป็นหลุมจากหยดน้ำ การเปราะจากไฮโดรเจน และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นจากการโจมตีของซัลไฟด์^{[ 180 ]}ในแง่ของวัสดุ เหล็กกล้าคาร์บอนถูกใช้สำหรับส่วนประกอบโรงกลั่นมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นประโยชน์เนื่องจากต้นทุนต่ำเหล็กกล้าคาร์บอนทนต่อการกัดกร่อนในรูปแบบทั่วไปส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากสิ่งเจือปนไฮโดรคาร์บอนที่อุณหภูมิต่ำกว่า 205 °C แต่สารเคมีและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนอื่นๆ ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้ทุกที่ วัสดุทดแทนทั่วไปคือเหล็กกล้าอัลลอยต่ำที่มีโครเมียมและโมลิบเดนัมโดยเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโครเมียมมากกว่าจะรับมือกับสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนมากกว่า วัสดุที่มีราคาแพงกว่าที่ใช้กันทั่วไปคือ โลหะผสม นิกเกลไทเทเนียมและทองแดง วัสดุ เหล่านี้ส่วนใหญ่สงวนไว้สำหรับพื้นที่ที่มีปัญหามากที่สุดซึ่งมีอุณหภูมิสูงมากและ/หรือสารเคมีที่กัดกร่อนมาก^{[ 181 ]}

การต่อต้านการกัดกร่อนนั้นต้องใช้ระบบที่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยการตรวจสอบ การซ่อมแซมเชิงป้องกัน และการเลือกใช้วัสดุอย่างระมัดระวัง วิธีการตรวจสอบรวมถึงการตรวจสอบแบบออฟไลน์ที่ดำเนินการระหว่างการบำรุงรักษาและการตรวจสอบแบบออนไลน์ การตรวจสอบแบบออฟไลน์จะวัดการกัดกร่อนหลังจากที่เกิดขึ้นแล้ว ซึ่งจะบอกวิศวกรว่าเมื่อใดควรเปลี่ยนอุปกรณ์โดยอิงจากข้อมูลประวัติที่รวบรวมไว้ นี่เรียกว่าการจัดการเชิงป้องกัน

ระบบออนไลน์เป็นการพัฒนาที่ทันสมัยกว่าและกำลังปฏิวัติวิธีการรับมือกับการกัดกร่อน มีเทคโนโลยีการตรวจสอบการกัดกร่อนแบบออนไลน์หลายประเภท เช่น ความต้านทานโพลาไรเซชันเชิงเส้น สัญญาณรบกวนทางเคมีไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า การตรวจสอบแบบออนไลน์โดยทั่วไปมีอัตราการรายงานที่ช้าในอดีต (นาทีหรือชั่วโมง) และถูกจำกัดด้วยสภาวะของกระบวนการและแหล่งที่มาของข้อผิดพลาด แต่เทคโนโลยีใหม่สามารถรายงานได้ถึงสองครั้งต่อนาทีด้วยความแม่นยำที่สูงขึ้นมาก (เรียกว่าการตรวจสอบแบบเรียลไทม์) สิ่งนี้ช่วยให้วิศวกรกระบวนการสามารถจัดการการกัดกร่อนเป็นตัวแปรของกระบวนการอีกตัวหนึ่งที่สามารถปรับให้เหมาะสมในระบบได้ การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการในทันทีช่วยให้สามารถควบคุมกลไกการกัดกร่อนได้ ดังนั้นจึงสามารถลดให้น้อยที่สุดในขณะเดียวกันก็เพิ่มผลผลิตให้สูงสุด^{[ 171 ]}ในสถานการณ์ที่เหมาะสม การมีข้อมูลการกัดกร่อนแบบออนไลน์ที่แม่นยำและแบบเรียลไทม์จะช่วยให้สามารถระบุและลดสภาวะที่ทำให้เกิดอัตราการกัดกร่อนสูงได้ นี่เรียกว่าการจัดการเชิงพยากรณ์

วิธีการเลือกวัสดุรวมถึงการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน ในบริเวณที่มีการกัดกร่อนน้อย วัสดุราคาถูกจะเหมาะสมกว่า แต่เมื่อเกิดการกัดกร่อนรุนแรง ควรใช้วัสดุที่มีราคาแพงกว่าแต่ทนทานกว่า วิธีการเลือกวัสดุอื่นๆ มาในรูปแบบของเกราะป้องกันระหว่างสารกัดกร่อนกับโลหะของอุปกรณ์ ซึ่งอาจเป็นวัสดุทนไฟ เช่นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ มาตรฐาน หรือปูนซีเมนต์ทนกรดชนิดพิเศษอื่นๆ ที่พ่นลงบนพื้นผิวด้านในของภาชนะ นอกจากนี้ยังมีแผ่นโลหะบางๆ ที่มีราคาแพงกว่าซึ่งช่วยปกป้องโลหะราคาถูกจากการกัดกร่อนโดยไม่ต้องใช้วัสดุมากนัก^{[ 182 ]}

• ก๊าซกรด  – ก๊าซที่มีค่า pH เป็นกรด
• AP 42 การรวบรวมปัจจัยการปล่อยมลพิษทางอากาศ
• เครื่องแยกน้ำมันและน้ำของ API  – อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• โรงงานแปรรูปชีวภาพ  – โรงงานที่แปลงชีวมวลเป็นพลังงานและผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่มีประโยชน์อื่นๆ
• เชื้อเพลิงเอทานอล  – เชื้อเพลิงชีวภาพประเภทหนึ่ง
• เชื้อเพลิงบิวทานอล  – เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน
• ปล่องเผาไหม้ก๊าซ  – อุปกรณ์ความปลอดภัยสำหรับเผาก๊าซไวไฟ
• H-Bio  – การกลั่นดีเซลด้วยน้ำมันพืช
• การบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรม  – กระบวนการบำบัดน้ำเสียที่เกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม
• ปัจจัย K ในการกลั่นน้ำมันดิบ
• รายชื่อโรงกลั่นน้ำมัน
• การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ  – กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ออกแบบมาเพื่อทำให้ก๊าซธรรมชาติดิบบริสุทธิ์
• ดัชนีความซับซ้อนของเนลสัน  – การคำนวณการแปลงในโรงกลั่นปิโตรเลียม
• ก๊าซเปรี้ยว  – คำที่ใช้เรียกก๊าซที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ในปริมาณมาก
• การกลั่นน้ำมันดิบด้วยความดันบรรยากาศ  – กระบวนการแยกน้ำมันด้วยความดันบรรยากาศ
• รายชื่อประเทศเรียงตามปริมาณการผลิตน้ำมัน

• Deng, Yinke; Wang, Pinxing (2011). สิ่งประดิษฐ์จีนโบราณ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ . ISBN 978-0-521-18692-6. OCLC  671710733 .

• แผนที่แบบอินเทอร์แอคทีฟของโรงกลั่นน้ำมันในสหราชอาณาจักร
• แผนที่โรงกลั่นน้ำมันของสหรัฐอเมริกาที่สามารถค้นหาได้ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 28 เมษายน 2552 ที่Wayback Machine
• คำอธิบายโรงกลั่นที่ครบถ้วนและละเอียด
• พิพิธภัณฑ์นิเวศ Bergslagen - ประวัติศาสตร์ของOljeön, สวีเดน
• เร่งสร้างผลกำไร: รายงานเกี่ยวกับการควบรวมกิจการในอุตสาหกรรม (จัดพิมพ์โดยสมาคมผู้บริโภคแห่งอเมริกา)
• ราคาสินค้าพุ่งสูงขึ้น กำไรเกินควร และข้อแก้ตัว (เอกสารเผยแพร่ของสมาคมผู้บริโภคแห่งอเมริกา)
• รายชื่อโรงกลั่น AFPM ปี 2022 (ฟรี) พร้อมข้อมูลหน่วยผลิตโดยละเอียด (หมายเหตุ: ข้อมูลนี้รวบรวมโดยกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาเป็นประจำทุกปี)
• วาระการวิจัยอาชีพแห่งชาติ สภาการสกัดน้ำมันและก๊าซ