Procés de destil·lació

Un pou que ha estat perforat  fins a arribar a la zona on es troba el petroli, està llest per començar a produir.

• Antiga refineria

Des dels separadors, per mitjà de canonades, el cru és enviat als aparells especials on se separen d'ell el gas i l'aigua.
A través d'altres canonades, conegudes com a gasoductes, es condueix el gas a diferents llocs per a la seva ocupació com a combustible o per a tractament posterior i altres canonades (oleoductes) condueixen el petroli als estanys d'emmagatzematge des d'on se'ls envia a la seva destinació.
Refineria de petroli
Les refineries de petroli funcionen vint-i-quatre hores al dia per convertir cru en derivats útils. El petroli se separa en diverses fraccions emprades per a diferents finalitats. Algunes fraccions han de sotmetre's a tractaments tèrmics i químics per convertir-les en productes finals com a gasolina o greixos.
En els primers temps, la refinació s'acontentava amb separar els productes preexistents en el cru, servint-se de la seva diferència de volatilitat, és a dir, del grossor d'una molècula. Va ser llavors quan es va aprendre a trencar-les en parts més petites trucades "de *cracking", per augmentar el rendiment en essència, advertint-se que elles i els gasos subproductes de la seva fabricació tenien propietats "reactives".
A principis del passat segle, els francesos d'Alsàcia van refinar el petroli de *Pechelbronn, escalfant-ho en una gran "*cafetera". Així, per ebullició, els productes més volàtils s'anaven primer i a mesura que la temperatura pujava, li arribava el torn als productes cada vegada més lleugers. El residu era la brea de petroli o de quitrà. Així mateix, calcinant-ho, se li podia transformar en coc, excel·lent matèria primera per als forns metal·lúrgics de l'època.
Els enginyers nord-americans i germans van introduir els alambins en cascada, sistema en què cada cilindre era mantingut a una temperatura constant. El petroli penetrava en el primer i una vegada rescatat el que podia evaporar-se, passava al següent, que es trobava a temperatura més alta i així successivament fins a l'últim, des del qual corria la brea.

• Plantes modernes

El principi bàsic en la refinació del cru radica en els processos de destil·lació i de conversió, on s'escalfa el petroli en forns de procés i es fa passar per torres de separació o fraccionament i plantes de conversió.
En les diferents unitats se separen els productes d'acord a les exigències del mercat.
La primera etapa en el refinat del petroli cru consisteix a separar-ho en parts, o fraccions, segons la massa molecular.
El cru s'escalfa en una caldera i es fa passar a la columna de fraccionament, on la temperatura disminueix amb l'altura.
Les fraccions amb major massa molecular (empleades per produir per exemple olis lubrificants i ceres) només poden existir com a vapor en la part inferior de la columna, on s'extreuen.
Les fraccions més lleugeres (que donaran lloc per exemple a combustible per a avions i gasolina) pugen més amunt i són extretes allí.
Totes les fraccions se sotmeten a complexos tractaments posteriors per convertir-les en els productes finals desitjats.
Una vegada extret el cru, es tracta amb productes químics i calor per eliminar l'aigua i els elements sòlids i se separa el gas natural. A continuació s'emmagatzema el petroli en tancs des d'on es transporta a una refineria en camions, per tren, amb vaixell o a través d'un oleoducte. Tots els camps petroliers importants estan connectats a grans oleoductes.

Destil·lació bàsica
L'eina bàsica de refinat és la unitat de destil·lació. El petroli cru comença a vaporitzar-se a una temperatura alguna cosa menor que la necessària per bullir l'aigua.
Els hidrocarburs amb menor massa molecular són els que es vaporitzen a temperatures més baixes, i a mesura que augmenta la temperatura es van evaporant les molècules més grans.
El primer material destil·lat a partir del cru és la fracció de gasolina, seguida per la nafta i finalment el queroseno.
En les antigues destil·leries, el residu que quedava en la caldera es tractava amb àcid sulfúric i a continuació es destil·lava amb vapor d'aigua.
Les zones superiors de l'aparell de destil·lació proporcionaven lubrificants i olis pesats, mentre que les zones inferiors subministraven ceres i asfalt.

• Craqueo tèrmic

El procés de craqueo tèrmic es va desenvolupar en un esforç per augmentar el rendiment de la destil·lació.
En aquest procés, les parts més pesades del cru s'escalfen a altes temperatures sota pressió. Això divideix (craquea) les molècules grans d'hidrocarburs en molècules més petites, la qual cosa augmenta la quantitat de gasolina —composta per aquest tipus de molècules— produïda a partir d'un barril de cru.
No obstant això, l'eficiència del procés era limitada, perquè a causa de les elevades temperatures i pressions es dipositava una gran quantitat de coc (combustible sòlid i porós) en els reactors. Això, al seu torn, exigia emprar temperatures i pressions encara més altes per dividir el cru.
Més tard es va inventar un procés de coquefacció en el qual es recirculaven els fluids; el procés funcionava durant un temps molt major amb una acumulació de coc bastant menor. Molts refinadores van adoptar aquest procés de pirólisis a pressió.

• Alquilació i craqueo catalític

La alquilació i el craqueo catalític augmenten addicionalment la gasolina produïda a partir d'un barril de cru.
En la alquilació, les molècules petites produïdes per craqueo tèrmic es recombinen en presència d'un catalitzador.
Això produeix molècules ramificades a la zona d'ebullició de la gasolina amb millors propietats  com a combustible de motors d'alta potència, com els empleats en els avions comercials actuals.
En el procés decraqueo catalític, el cru es divideix (craquea) en presència d'un catalitzador finament dividit. Això permet la producció de molts hidrocarburs diferents que després poden recombinar-se mitjançant alquilació, isomerizació o reformació catalítica per fabricar productes químics i combustibles d'elevat octanaje per a motors especialitzats.
La fabricació d'aquests productes ha donat origen a la gegantesca indústria petroquímica, que produeix alcohols, detergents, cautxú sintètic, glicerina, fertilitzants, sofre, dissolvents i matèries primeres per fabricar medicines, nylon, plàstics, pintures, polièsters, additius i complements alimentosos, explosius, tints i materials aïllants.