Ένα διυλιστήριο πετρελαίου είναι μια εγκατάσταση όπου το αργό πετρέλαιο μεταποιείται σε διάφορα χημικά προϊόντα και υποπροϊόντα. Αυτά τα προϊόντα χρησιμοποιούνται για πληθώρα βιομηχανικών και εμπορικών εφαρμογών. Οι πιο κοινές χημικές ουσίες που παράγονται από τα διυλιστήρια είναι τα καύσιμα και τα λιπαντικά όπως η βενζίνη, η κηροζίνη και το λάδι κινητήρα. Ένα διυλιστήριο πετρελαίου παράγει ένα πλήθος άλλων χημικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των συστατικών για τα πλαστικά και άλλα χρήσιμα υλικά. Ορισμένα υποπροϊόντα της διαδικασίας διύλισης πετρελαίου έχουν επίσης βιομηχανικές εφαρμογές, όπως ο οπτάνθρακας πετρελαίου, ο οποίος χρησιμοποιείται στην κατασκευή χάλυβα.
Τα διυλιστήρια πετρελαίου είναι συνήθως μεγάλα βιομηχανικά συγκροτήματα γεμάτα με το πολύπλοκο δίκτυο μηχανημάτων που είναι απαραίτητα για τη χημική επεξεργασία. Τα περισσότερα συνδέονται με αγωγούς με εγκαταστάσεις παραγωγής πετρελαίου. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, πρέπει να χρησιμοποιηθούν τρένα ή άλλες μέθοδοι μεταφοράς για την παράδοση αργού πετρελαίου στο διυλιστήριο. Συχνά βρίσκονται κοντά σε μεγάλα σώματα νερού, επειδή το νερό χρησιμοποιείται ως ψυκτικό και σε ορισμένες χημικές διεργασίες. Το μέσο διυλιστήριο πετρελαίου έχει πολλούς εσωτερικούς αγωγούς για τη μεταφορά τόσο επεξεργασμένων όσο και μη επεξεργασμένων χημικών ουσιών σε όλη την περιοχή και μεγάλες δεξαμενές για την αποθήκευση αυτών των χημικών ουσιών. Τα περισσότερα διυλιστήρια βρίσκονται μακριά από κατοικημένες περιοχές λόγω θορύβου, εκπομπών και ανησυχιών για την ασφάλεια.
Μόλις το αργό πετρέλαιο εισέλθει στο διυλιστήριο πετρελαίου, διυλίζεται με μια διαδικασία που ονομάζεται κλασματική απόσταξη. Αυτή η διαδικασία διαχωρίζει το λάδι σε διάφορες μορφές, ή κλάσματα, που διακρίνονται από τη μοριακή τους δομή. Όλα αυτά τα αποστάγματα πετρελαίου, ή πετροχημικά, αποτελούνται από πολύπλοκα μόρια που ονομάζονται υδρογονάνθρακες. Ορισμένα από αυτά τα πετροχημικά είναι χρήσιμα από μόνα τους, ενώ άλλα πρέπει να υποβληθούν σε περαιτέρω επεξεργασία στο διυλιστήριο πετρελαίου ή σε άλλη τοποθεσία. Αυτές οι περαιτέρω χημικές διεργασίες ποικίλλουν ανάλογα με το είδος του αποστάγματος και το επιθυμητό τελικό προϊόν.
Η βενζίνη, γνωστή και ως βενζίνη, είναι το κύριο προϊόν της επεξεργασίας πετρελαίου, μαζί με άλλα καύσιμα όπως το ντίζελ, η κηροζίνη και το αέριο υγροποιημένου πετρελαίου (LP). Τα πετροχημικά χρησιμοποιούνται επίσης για τη δημιουργία πολλών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των κεριών, των διαλυτών και των φυτοφαρμάκων. Η άσφαλτος και η πίσσα από πετρέλαιο χρησιμοποιούνται στην κατασκευή δρόμων και κτιρίων. Τα πολυμερή που παράγονται από πετροχημικά αποτελούν τη βάση πολλών πλαστικών. Χρήσιμα υποπροϊόντα του διυλιστηρίου πετρελαίου περιλαμβάνουν οπτάνθρακας πετρελαίου, απαραίτητο συστατικό για την κατασκευή χάλυβα και αλουμινίου, και θειικό οξύ, το οποίο μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί στη διαδικασία διύλισης πετρελαίου.
Ένα διυλιστήριο πετρελαίου είναι μια δαπανηρή και περίπλοκη λειτουργία. Η υψηλή ζήτηση για το προϊόν απαιτεί πολλά διυλιστήρια να λειτουργούν συνεχώς, επιτρέποντας λίγες ευκαιρίες για συντήρηση ή βελτιώσεις. Οι αυστηροί περιβαλλοντικοί κανονισμοί και οι κανονισμοί ασφάλειας ελέγχουν τη θέση, τη δραστηριότητα και τις εκπομπές των διυλιστηρίων. Η αυξημένη συνειδητοποίηση των περιβαλλοντικών ανησυχιών έχει επικεντρώσει τον έλεγχο σε αυτές τις εγκαταστάσεις, οι οποίες μπορούν να δημιουργήσουν ρύπους και καρκινογόνους παράγοντες και να μειώσουν την ποιότητα του αέρα. Ωστόσο, πολλά από τα προϊόντα που δημιουργούνται από τα διυλιστήρια πετρελαίου είναι απαραίτητα για τη σύγχρονη κοινωνία.