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石油被用于许多领域，从为车辆提供动力和为建筑物供暖到铺设道路和制造石化产品。然而，为了作为成品出售，石油必须经过三个主要的炼油阶段：分离、转化和加工。下文中将详细讲述这三个过程。
在炼油的第一阶段，通过一个被称为大气蒸馏的过程，按重量分离分子。这个过程开始时，在60米深的蒸馏塔中将原油加热到400℃。然后油被蒸发并上升到柱子的顶部。同时，最重的分子，也被称为残留物，留在柱子的底部。这些包括具有高粘度的材料，如沥青。
随着油蒸气的上升，分子凝结成液体，只有最轻的气体到达柱子的顶部，那里的温度较低-150℃。收集液体的储油罐，也被称为石油切割物，被放置在沿着柱子的不同高度。一旦大气蒸馏完成，重的残余物被转移到其他柱子，在那里经过第二次蒸馏过程，产生柴油和燃料油等资源。
分离后，原油要进行转化，以去除重质碳氢化合物分子，并产生较轻的产品。为此，重质分子被加热到高达500°C的温度，并利用加速化学反应的催化剂 "分裂 "成轻质分子。大约75%的重质产品被转化为天然气、汽油和柴油。氢气经常被添加到这个过程中，增加了总产量。随着工艺变得越来越复杂，成本也在增加，这意味着炼油业在不断寻找提高产量和降低成本的方法。
在加工阶段，石油经过处理以去除腐蚀性或污染性分子，包括硫磺。苛性钠清洗用于 "甜化 "煤油、丁烷和丙烷并去除硫醇。汽车燃料用催化剂处理，将环烷烃转化为芳香烃并提高辛烷值。
在通过三个阶段的提炼后，原油可以作为精炼石油产品转售，包括液化石油气、汽油、柴油和润滑油。
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