Rafineria ropy naftowej to obiekt, w którym ropa naftowa jest przetwarzana na różne produkty chemiczne i produkty uboczne. Produkty te są wykorzystywane w wielu zastosowaniach przemysłowych i handlowych. Najczęstszymi chemikaliami produkowanymi przez rafinerie są paliwa i smary, takie jak benzyna, nafta i olej silnikowy. Rafineria ropy naftowej produkuje wiele innych chemikaliów, w tym składniki tworzyw sztucznych i inne przydatne materiały. Niektóre produkty uboczne procesu rafinacji ropy naftowej mają również zastosowania przemysłowe, takie jak koks naftowy, który jest używany w produkcji stali.
Rafinerie ropy naftowej to zazwyczaj duże kompleksy przemysłowe wypełnione skomplikowaną siecią maszyn niezbędnych do obróbki chemicznej. Większość z nich jest połączona rurociągami z zakładami wydobywczymi ropy; jeśli nie jest to możliwe, do dostarczenia ropy naftowej do rafinerii należy wykorzystać pociągi lub inne metody transportu. Często znajdują się w pobliżu dużych zbiorników wodnych, ponieważ woda jest wykorzystywana jako chłodziwo oraz w niektórych procesach chemicznych. Przeciętna rafineria ropy naftowej ma liczne wewnętrzne rurociągi do przemieszczania zarówno przetworzonych, jak i nieprzetworzonych chemikaliów po terenie oraz duże zbiorniki do przechowywania tych chemikaliów. Większość rafinerii znajduje się z dala od obszarów mieszkalnych ze względu na hałas, emisje i kwestie bezpieczeństwa.
Gdy ropa trafia do rafinerii ropy naftowej, jest rafinowana w procesie zwanym destylacją frakcyjną. Proces ten rozdziela olej na różne formy lub frakcje, które wyróżniają się strukturą molekularną. Wszystkie te destylaty ropy naftowej lub produkty petrochemiczne składają się ze złożonych cząsteczek zwanych węglowodorami. Niektóre z tych produktów petrochemicznych są użyteczne same w sobie, podczas gdy inne muszą być dalej przetwarzane w rafinerii ropy naftowej lub w innym miejscu. Te dalsze procesy chemiczne różnią się w zależności od rodzaju destylatu i pożądanego produktu końcowego.
Benzyna, znana również jako benzyna, jest podstawowym produktem przetwarzania ropy naftowej, wraz z innymi paliwami, takimi jak olej napędowy, nafta i gaz płynny (LP). Produkty petrochemiczne są również wykorzystywane do tworzenia wielu produktów, w tym wosków, rozpuszczalników i pestycydów. Asfalt i smoła z ropy naftowej są wykorzystywane do budowy dróg i budynków. Polimery wytwarzane z produktów petrochemicznych stanowią podstawę wielu tworzyw sztucznych. Przydatnymi produktami ubocznymi rafinerii ropy naftowej są koks naftowy, niezbędny składnik do produkcji stali i aluminium oraz kwas siarkowy, który można ponownie wykorzystać w procesie rafinacji ropy naftowej.
Rafineria ropy naftowej to kosztowna i skomplikowana operacja. Wysokie zapotrzebowanie na produkt wymaga, aby wiele rafinerii działało w sposób ciągły, co daje niewiele możliwości konserwacji lub ulepszeń. Rygorystyczne przepisy dotyczące ochrony środowiska i bezpieczeństwa kontrolują lokalizację, działalność i emisje rafinerii. Zwiększona świadomość problemów środowiskowych skupiła się na badaniach tych obiektów, które mogą generować zanieczyszczenia i czynniki rakotwórcze oraz obniżać jakość powietrza. Niemniej jednak wiele produktów tworzonych przez rafinerie ropy naftowej jest niezbędnych dla współczesnego społeczeństwa.