Μια μονάδα οπτάνθρακα είναι μια διαδικασία θερμικής πυρόλυσης στη βιομηχανία διυλιστηρίων πετρελαίου που χρησιμοποιείται για την ανάκτηση πολύτιμων στοιχείων, το πιο σημαντικό από τα οποία είναι ο οπτάνθρακας πετρελαίου από υπολείμματα διεργασιών κύριας διύλισης. Η διαδικασία οπτανθρακοποίησης περιλαμβάνει την τροφοδοσία θερμαινόμενου υπολειμματικού λαδιού ή πίσσας στον πυθμένα ενός μεγάλου, όρθιου δοχείου γνωστού ως τύμπανο οπτάνθρακα, όπου λαμβάνει χώρα η θερμική πυρόλυση. Η διαδικασία πυρόλυσης προκαλεί τον διαχωρισμό του λαδιού σε αέριο και ατμό που εξέρχεται στην κορυφή του τυμπάνου οπτάνθρακα και σε στερεοποιημένο οπτάνθρακα που συλλέγεται μέσα στο τύμπανο. Μόλις ο οπτάνθρακας συσσωρευτεί σε ένα προκαθορισμένο επίπεδο, η διαδικασία διακόπτεται και η μάζα οπτάνθρακα αποκόπτεται από τη μονάδα οπτάνθρακα χρησιμοποιώντας πίδακες νερού υψηλής πίεσης. Ο οπτάνθρακας που συλλέγεται από τη μονάδα αποστέλλεται στη συνέχεια για περαιτέρω επεξεργασία για την παραγωγή καυσίμου ή τελικών προϊόντων ποιότητας ανόδου.
Η υπολειμματική πίσσα πετρελαίου και λιθανθρακόπισσας από τις στήλες ατμοσφαιρικής απόσταξης και απόσταξης κενού σε ένα διυλιστήριο πετρελαίου εξακολουθεί να περιέχει αρκετά πολύτιμα στοιχεία, όπως νάφθα, πετρέλαια εσωτερικής καύσης και αέρια υδρογονανθράκων. Ένα από τα πιο σημαντικά από αυτά τα στοιχεία είναι ένα πορώδες, ανθρακούχο στερεό γνωστό ως οπτάνθρακας πετρελαίου ή οπτάνθρακα κατοικίδιων ζώων. Ο οπτάνθρακας εμπορικής ποιότητας έχει πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αποδοτικό καύσιμο καύσης χαμηλών εκπομπών ή, στην περίπτωση ποιοτήτων όπως ο οπτάνθρακας με βελόνα, για την κατασκευή ανοδίων που χρησιμοποιούνται σε μεταλλουργεία χάλυβα, τιτανίου και αλουμινίου. Αυτά τα προϊόντα εξάγονται από τα υπολείμματα του διυλιστηρίου σε ένα τμήμα της μονάδας που είναι γνωστό ως μονάδα οπτάνθρακα, συνήθως ένα από τα τελευταία στάδια της διαδικασίας του διυλιστηρίου.
Η μονάδα οπτάνθρακα αξιοποιεί ένα φαινόμενο που πρωτοστάτησαν οι William Burton και Vladimir Shukhov, γνωστό ως θερμική πυρόλυση κατά τη διάρκεια της οποίας οι υδρογονάνθρακες μακράς αλυσίδας διασπώνται ή σπάζονται σε παραλλαγές μικρής αλυσίδας. Αυτή η διαδικασία πυρόλυσης λαμβάνει χώρα σε ένα μεγάλο, όρθιο δοχείο γνωστό ως τύμπανο οπτάνθρακα. Το υπολειμματικό λάδι ή η πίσσα θερμαίνεται πρώτα στους περίπου 930° Fahrenheit (500° Κελσίου) και τροφοδοτείται στον πυθμένα του τυμπάνου οπτάνθρακα όπου αρχίζει η διαδικασία πυρόλυσης. Κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης, τα αέρια και τα εξατμισμένα λάδια εξέρχονται από την κορυφή της μονάδας οπτάνθρακα για συλλογή, ενώ στερεό, πορώδες κοκ συσσωρεύεται για να σχηματίσει μια μάζα μέσα στο τύμπανο.
Μόλις υπάρχει επαρκής συσσώρευση οπτάνθρακα στο τύμπανο, η τροφοδοσία διακόπτεται και η διαδικασία σταματά. Όταν ο οπτάνθρακας στο τύμπανο έχει κρυώσει επαρκώς, πίδακες νερού υψηλής πίεσης χαμηλώνουν στην κορυφή του τυμπάνου από υψηλές δομές που είναι γνωστές ως πίδακες αποσυναρμολόγησης. Αυτοί οι πίδακες κόβουν τη μάζα οπτάνθρακα σε μικρότερα κομμάτια που πέφτουν από τον πυθμένα του τυμπάνου για συλλογή και επεξεργασία για την παραγωγή καυσίμου ή προϊόντων ποιότητας ανόδου. Οι μονάδες οπτάνθρακα διαθέτουν γενικά δύο τύμπανα οπτάνθρακα που επιτρέπουν τη συνέχιση της διαδικασίας σε ένα τύμπανο ενώ το άλλο απο-κοκκώνεται. Πολλά μεγαλύτερα διυλιστήρια διαθέτουν αρκετές μονάδες οπτανθρακοποίησης διπλού τυμπάνου για να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις παραγωγής.