Η απόσταξη πολλαπλών συστατικών είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία ένα μείγμα πτητικών ενώσεων διαχωρίζεται με βάση τα σημεία βρασμού τους. Η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε μια στήλη απόσταξης, μια κατακόρυφη στοίβαξη δίσκων ή σταδίων στα οποία συνυπάρχουν συστατικά στη φάση υγρού και ατμού τους. Καθώς το μείγμα ανεβαίνει στη στήλη, οι ενώσεις υψηλού βρασμού συγκεντρώνονται στα χαμηλότερα στάδια, ενώ οι ενώσεις χαμηλού σημείου βρασμού συγκεντρώνονται σε υψηλότερα στάδια.
Οι στήλες απόσταξης χρησιμοποιούν βασικές αρχές μιγμάτων ισορροπίας υγρού-ατμού. Καθώς η θερμότητα εφαρμόζεται σε ένα υγρό, η θερμοκρασία του υγρού αυξάνεται μέχρι να φτάσει στο σημείο βρασμού (BP). Στο BP, η πρόσθετη ενέργεια δεν προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας. μάλλον, τα μόρια το χρησιμοποιούν για να ξεφύγουν από την υγρή φάση και να γίνουν αέριο.
Η ενέργεια που απορροφάται από το νέο μόριο αερίου δεν είναι πλέον διαθέσιμη για να θερμάνει το επόμενο μόριο υγρού. Καθώς το υγρό βράζει, ψύχεται επίσης από την απουσία ενέργειας διατηρώντας τα μόρια του αερίου σε αέρια φάση. Αυτή η ψύξη θα αναγκάσει ορισμένα από τα μόρια του αερίου να συμπυκνωθούν ξανά σε υγρό, απελευθερώνοντας την ενέργεια της εξάτμισης. Η ενέργεια που απελευθερώνεται είναι ικανή να αναθερμάνει το υγρό. Σε συνθήκες ισορροπίας, ο ρυθμός εξάτμισης ισούται με τον ρυθμό συμπύκνωσης.
Σε μια στήλη απόσταξης πολλών συστατικών, δημιουργείται ένα μείγμα ισορροπίας σε κάθε στάδιο. Υπάρχει μια συνεχής πηγή νέας ενέργειας που παρέχεται στο κάτω μέρος της στήλης. Αυτή η θερμότητα αναγκάζει ορισμένα από τα μόρια της αέριας φάσης της πιο πτητικής ένωσης σε κάθε στάδιο, εκείνης με τη χαμηλότερη BP, να ανέβουν στο επόμενο στάδιο. Σε αυτό το υψηλότερο στάδιο, το μείγμα θα προσπαθήσει να έρθει ξανά σε ισορροπία. Τα μόρια που προέρχονται από κάτω μπορεί να έχουν πολύ υψηλή ΑΠ για να εξατμιστούν σε αυτό το στάδιο, επομένως συσσωρεύονται στην υγρή φάση.
Τελικά, το υγρό σε κάθε στάδιο συγκεντρώνεται σε ένα ή περισσότερα από τα συστατικά. Τα πλευρικά ρεύματα μπορούν να αφαιρεθούν σε ένα ή περισσότερα στάδια. Τα υγρά ρεύματα θα συγκεντρωθούν σε ένα ή περισσότερα συστατικά και μπορεί να απαιτηθούν πρόσθετα στάδια απόσταξης.
Το πετρέλαιο συνήθως αποστάζεται σε κλάσματα μέσω απόσταξης πολλαπλών συστατικών. Ένα κλάσμα είναι ένα εύρος παρόμοιων ενώσεων με κοντινή ΑΠ που μπορεί να αντιμετωπιστεί ως μία μόνο ένωση. Η βενζίνη είναι ένα παράδειγμα. Ένα αέριο χαμηλής πίεσης μπορεί να αφαιρεθεί από την κορυφή της στήλης και να μην απαιτείται περαιτέρω επεξεργασία.
Ο σχεδιασμός μιας απόσταξης πολλαπλών συστατικών απαιτεί πολύπλοκους υπολογισμούς. Οι παράμετροι σχεδίασης στήλης περιλαμβάνουν τον καθορισμό του αριθμού των σταδίων, το στάδιο τροφοδοσίας της πρώτης ύλης, τα στάδια στα οποία αφαιρούνται τα ρεύματα προϊόντων και τη θερμότητα που απαιτείται για την κίνηση της στήλης. Εξειδικευμένα προγράμματα υπολογιστών απόσταξης πολλαπλών συστατικών εκτελούν αυτούς τους υπολογισμούς, αλλά οι μηχανικοί εξακολουθούν να μαθαίνουν μεθόδους γραφικών λύσεων για να κατανοήσουν τη διαδικασία.