پالایشگاه نفت (Oil Refinery یا Petroleum Refinery) کارخانه فرآیند صنعتی است که در آن نفت خام به محصولات مفیدتر مانند نفت نفتا، بنزین، سوخت دیزل، پایه آسفالت، کرسن و گاز مایع تبدیل می‌شود. پالایشگاه‌های نفت معمولاً بسیار عظیم و دارای سیستم‌های لوله‌کشی بزرگ و پیچیده هستند که در کل پالایشگاه قرار دارند و بخار سیالات را بین واحدهای شیمیایی بزرگ جابجا می‌کنند. در بسیاری از زمینه‌ها، می‌توان پالایشگاه‌های نفت را نوعی از کارخانه‌های شیمیایی به شمار آورد. معمولاً در پالایشگاه یا نزدیکی آن، انبارهای نفتی (مخازن) برای ذخیره کردن خوراک نفت خام ورودی به پالایشگاه وجود دارند.

طرز عمل

   نفت خام یا فرآوری نشده معمولاً در کاربردهای صنعتی مفید نیست. اگرچه از نفت خام سبک، شیرین (ویسکوزیته کم، سولفور کم) مستقیماً برای سوختن و تولید بخار محرک کشتی‌ها استفاده می‌شود. ولیکن، عناصر سبک باعث تشکیل بخارهای منفجر شونده در مخازن سوخت به ویژه در ناوهای جنگی می‌شوند؛ به همین دلیل بسیار خطرناک هستند. به جای استفاده از خود نفت خام، صدها مولکول متفاوت هیدروکربن تشکیل دهنده نفت خام، در واحدهای پالایشگاهی به موادی مانند سوخت، روان‌ساز و به عنوان خوراک در فرآیندهای پتروشیمی برای تولید محصولات متفاوت مانند پلاستیک، مواد شوینده، حلال‌ها، الاستومر و الیاف مانند نایلون و پلی‌استر تبدیل می‌شود.

   سوخت‌های فسیلی در موتورهای احتراق داخلی برای تولید توان کشتی‌ها، اتومبیل‌ها، موتورهای هواپیما، ماشین‌های چمن‌زن، اره‌برقی‌ها و دیگر ماشین‌ها، سوخته می‌شود. نقاط جوش متفاوت به هیدروکربن‌ها اجازه می‌دهد که با فرآیند تقطیر جداسازی شوند. از آنجایی‌ که محصولات مایع سبک، تقاضای بیشتری برای استفاده در موتورهای احتراق داخلی دارند، پالایشگاه‌های مدرن، هیدروکربن‌های سنگین و عناصر گازی مایع را به این محصولات ارزشمند تبدیل می‌کند.

   نفت می‌تواند در بسیاری از روش‌ها به دلیل داشتن هیدروکربن با جرم‌های مولکولی، شکل و طول‌های متفاوت مانند پارافین‌ها، آروماتیک‌ها، نفتن ها، آلکن ها و آلکین ها استفاده شود. برخلاف مولکول‌های نفت خام که اتم‌های متفاوت مانند گوگرد و نیتروژن نیز دارد، هیدروکربن‌ها شایع‌ترین شکل مولکول‌ها با طول متفاوت هستند که از هیدروژن و اتم‌های کربن و تعداد کمی اتم اکسیژن ساخته‌شده‌اند. ساختار متفاوت این مولکول‌ها باعث تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی آن‌ها می‌شود.

   هنگامی‌که سوخت از یا روان‌سازها از وجود ناخالصی و آلودگی‌ها پاک شوند، می‌توانند بدون نیاز به فرآوری بیشتر فروخته شوند. مولکول‌های کوچک‌تر مانند ایزوبوتان و بوتلین می‌توانند برای تولید سوخت با اوکتان مورد نظر ترکیب شوند. نرخ اوکتان بنزین را می‌توان با استفاده از کاتالیزورها نیز بهبود بخشید که در این حالت، از حذف هیدروژن موجود در هیدروکربن‌ها استفاده می‌شود. محصولات واسطه مانند گازوییل را نیز می‌توان با فرآوری بیشتر، از نفتی سنگین و طولانی به نوع کوتاه‌تر و سبک، با استفاده از فرآیندهایی مانند شکستن با کاتالیزور سیال و شکست حرارتی، تبدیل کرد.

   پالایشگاه‌های نفت، کارخانه‌های بزرگی هستند که در حدود 100 هزار تا چندین صد هزار بشکه نفت خام را در روز فرآوری می‌کنند. به دلیل داشتن ظرفیت بالا، بسیاری از این کارخانه به صورت پیوسته کار می‌کنند.

محصولات اصلی

   محصولات نفتی معمولاً به چند دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

1. مقطر سبک
2. مقطر متوسط
3. مقطر سنگین
4. باقیمانده

   این تقسیم‌بندی بر اساس روش تقطیر نفت خام و جدا شدن آن، چند بخش است. محصولات اصلی عبارت‌اند از:

1. گاز مایع شده (LPG)
2. بنزین
3. نفتا (بنزین سنگین)
4. کرسن (نفت سفید) و سوخت‌های جت هواپیما
5. سوخت دیزل
6. روغن‌های سوختی
7. روغن‌های روان‌ساز
8. واکس پارافین
9. آسفالت و قیر
10. کک نفتی

   محصولات بیشتر شامل گوگرد، الفین و انرژی الکتریکی و گرمایی هستند.