• واحدهای یوتیلیتی، همانند برج‌های خنک کن، واحد آب، واحد بخار، واحد جمع آوری و تصفیه فاضلاب

۲-۱-۱- واحد نمک زدایی
اکثر نفت های خام حاوی کلریدهای سدیم و منیزیم، اندکی سولفات، سیلیس و اکسیدهای آهن می باشند و حتی اگر در خروج از میادین نیز دارای این ترکیبات نباشند، در طول حمل و نقل به ویژه با کشتی ها، این املاح وارد نفت خام می شوند. اساس روش نمک گیری انحلال املاح موجود در نفت خام به وسیله آب است. دشواری این روش در تهیه مخلوط موثر آب و نفت، مرطوب سازی ذرات جامد و جداسازی آب شست و شو از نفت می باشد. یکی دیگر از هدف های نمک گیری، حذف ذرات جامد معلق (ذرات ماسه، رس، خاک اکسید و سولفید آهن …) در نفت خام است.
۲-۱-۲- واحد جداسازی اتمسفریک و خلا
این واحد به عنوان اصلی ترین بخش پالایشگاه وظیفه تفکیک نفت خام را به محصولات دارا می باشد. نفت خام ورودی به پالایشگاه متشکل از هیدروکربن های مختلف سبک و سنگین می باشد که در این واحد به کمک برج تقطیر اتمسفری و برج تقطیر خلاء به محصولات با ارزشی تفکیک می شود. اساس کار برج های تقطیر تفکیک فیزیکی مواد بر اساس اختلاف در نقطه جوش سازندگان است.
این واحد در فصل بعد به صورت کامل شرح داده خواهد شد.
۲-۱-۳- واحد بهبود هیدروتریتور نفتا
با بهره گرفتن از هیدروژن از نفتای حاصل از برج تقطیر گوگردزدایی می‌شود
۲-۱-۴- واحد ریفرمینگ کاتالیستی
این واحد دارای کاتالیست می‌باشد که برای تبدیل رنج تبخیر نفتا به محصولات بهینه با اکتان بالا استفاده می‌گردد. یکی از تولیدات جانبی واحد اصلاح کاتالیستی هیدروژن می‌باشد که در هیدروتریتور و هیدروکراکر استفاده می‌گردد.

۲-۱-۵- واحد هیدروتریتور چگالشی
دیزل چگالیده را پس از برج جداکننده گوگردزدایی می‌کند
۲-۱-۶- واحد شکافت کاتالیستی سیالی
این واحد یکی از مهمترین واحدها و فرآیندهای تبدیل کاتالیستی در جهان محسوب می‌شود که مواد سنگین و کم ارزش نفتی را به مواد سبکتر و با ارزش تر تبدیل می‌کند. امروزه به دلیل افزایش مصرف سوخت در جهان و نیاز به تبدیل مواد سنگین نفتی به مواد سوختی سبک، به این فرایند بیش از پیش احتیاج است.
پیش از دهه ۸۰ میلادی واحدهای شکست کاتالیستی سیال بستر، هیدروکراکینگ از یک طرف و واحدهای ککینگ^[۳۷] و ویسبرکینگ^[۳۸] از طرف دیگر، از واحدهای مطرح جهت ارتقاء برشهای سنگین نفتی در پالایشگاه‌های نفت به شمار می‌آمدند. بعد از دهه ۸۰ با افزایش قیمت نفت استفاده از واحدهای FCC و هیدروکراکینگ مقرون به صرفه شد. از این زمان واحدهای FCC و هیدروکراکینگ به صورت رقبای سرسختی برای واحدهای ککینگ و ویسبرکینگ در آمدند و به نظر می‌رسد که واحدهای ککینگ و ویسبرکینگ نهایتا مغلوب FCC و هیدروکراکینگ شوند. FCC و هیدروکراکینگ هیچ کدام مطلقا نتوانسته‌اند بر هم غالب شوند. در دهه ۸۰ به دلیل اختلاف قیمت شدید بنزین و سوخت نفتی^[۳۹] گرایش به هیدروکراکینگ بیشتر بوده زیرا بازدهی محصولات سبک در این واحد بیشتر از FCC بوده‌است. [۱]
تا کنون بالغ بر ۳۵۰ واحد شکست کاتالیستی بستر سیال در دنیا وجود دارد که طراحی و یا اصلاح اغلب واحدهای FCC موجود بطور عمده توسط شش شرکت صاحب نام به شرح ذیل انجام گرفته‌است: [۲]

• ABB Lummus Global

• Exxon Research and Engineering (ER&E)

• Kellogg Brown & Rout-KR (Formaly+ HEM.W. Kellogg Company)

• Shell Oil Company

• Stone & Webster Engineering Corporation (SWEC)/ IFP

• UOP (Universal Oil Products)

۲-۱-۷- واحد شکافت هیدروکراکر
هیدروکراکینگ یک فرایند شیمیایی کاتالیستی است. در فرایند پالایش نفت خام از این روش برای تبدیل نفت خام به مواد با ارزش‌تر مانند: بنزین، سوخت جت، نفت سفید و سوخت دیزل استفاده می‌شود. این فرایند در دماهای بالا (۴۲۵–۲۶۰ سانتی گراد) و فشار بالا (۱۷-۷ مگاپاسکال) انجام می‌شود. این فرایند شامل دو مرحله می‌باشد: کراکینگ کاتالیستی و هیدروژناسیون. که در طی این مراحل خوراک ورودی، در حضور هیدروژن به محصولات با ارزش افزوده بیشتر شکسته می‌شود. این فرایند در فشار و دمای بالا و با حضور کاتالیست و هیدروژن انجام می‌شود. هیدروکراکینگ برای خوراک‌هایی مورد استفاده واقع می‌شود که فرایندهای کراکینگ کاتالیستی یا تبدیل کاتالیستی در مورد آن‌ها به سختی انجام می‌گیرد مانند نفت خامی که غنی از آروماتیک‌های پلی‌سیکلیک بوده یا حاوی غلظت‌های بالای ترکیبات گوگرد و نیتروژن که مسموم‌کننده کاتالیست‌ها هستند، می‌باشد.[۳]
۲-۱-۸- واحد اصلاح مراکس
در برخی موارد ویژه همانند اصلاح سوخت جت یا یک پروسه مراکس برای اکسیداسیون مرکاپتان‌ها به مواد آلی استفاده می‌گردد. مراکس مخفف اکسیداسیون مرکاپتان است. فرآیندی شیمیایی کاتالیستی است که اختصاصاً توسط کمپانی یو.او.پی^[۴۰] توسعه یافته است. این فرایند در پالایشگاه های نفت و گاز جهت حذف مرکاپتان های از LPG^[41]، پروپان، بوتان، نفتای سبک، نفت سفید و سوخت جت مورد استفاده قرار می گیرد. فرایند مراکس نیاز به محیط قلیایی دارد که در برخی از نسخه های فرایند، با محلول آبی هیدروکسید سدیم (سود)، در نسخه های دیگر از روند قلیایی، آمونیاک، استفاده شده است.
معمولا کاتالیزور این فرایند، یک مایع محلول در آب و یا کاتالیزور بر روی گرانول ذغال چوب آغشته شده است.
۲-۱-۹- واحد آلکیلاسیون
آلکیلاسیون یعنی افزایش یک گروه آلکیل به یک ترکیب آلی، اما در اصطلاح پالایش نفت، آلکیلاسیون عبارت است از واکنش یک الفین سبک با یک ایزوپارافین (پارافین شاخه دار) در دما و فشار بالا.
در نیمه دوم دهه ۳۰ میلادی و هنگام جنگ جهانی دوم، نیاز وافر به بنزین هواپیما موجب تولید و توسعه فرآیندی به عرصه صنایع شیمیایی نفت شد. این فرایند آلکیلاسیون بود. هرچند که با اتمام جنگ حضور واحدهای تولیدی آلکیلاسیون کم رنگ شد. اما پس از چند سال و با پیشرفت صنایع اتومبیل سازی و نیاز به افزایش اکتان، استفاده از واحدهای آلکیلاسیون در کنار سایر واحدهای تولید بنزین مفید به نظر رسید.[۵،۴]
شکل ۲- ۲ شمایی از آلکیل دار نمودن ایزوبوتان
۲-۱-۱۰- واحد ایزومریزاسیون
این واحد مولکول‌های خطی را به مولکول‌های حلقوی که دارای اکتان بالاتری می‌باشند تبدیل می‌کند و محصول جهت اختلاط به درون واحد آلکیلاسیون و یا بنزین هدایت می‌گردد. ایزومردار نمودن n-alkanes به آلکان های شاخه دار، یکی از روش های مهم برای افزایش عدد اکتان بنزین می باشد. عدد اکتان RON ، برای پنتان و هگزان به ترتیب برابر با ۷/۶۱ و ۸/۲۴ می باشد. اما پس از ایزمومراسیون عدد اکتان برای ایزوپنتان و ۲-۳ دی متیل بوتان به ترتیب ۳/۹۲ و ۶/۱۰۳ می باشد. [۸]
در زیر مکانیسم عمل ایزومراسیون نمایش داده شده است : [۸]
ⁿRH + H^+ nR⁺ + H₂ (۲- ۱)
ⁿR^+ isoR⁺ (۲- ۲)
^isoR⁺ + ⁿRH ⁿR⁺ + ^isoRH (2- 3)
حال به بررسی فرآیندهایی می پردازیم که در پالایشگاه ها جهت دستیابی به استانداردهای سوخت مورد استفاده قرارمی گیرد. بنزین قابل مصرف بازار با ویژگی های مطلوب، با توجه به تکنولوژی های موجود در جهان ، حاصل روش های زیر است.
۲-۲- انواع روش های تولید بنزین
۲-۲-۱- بنزین طبیعی یا تقطیر مستقیم (SRG)^[42]
در واحد تقطیر^[۴۳]  پالایشگاه ها برشهای سبک حاصل از تقطیر اتمسفر یک نفت خام که محصولات بالای برج تقطیر را تشکیل می دهند بیشتر شامل برشهای بین C1 تا C12 هستند که مولکولهای سبک C1 تا C4 آن را جدا نموده و C3 تا C4  به عنوان خوراک به واحد گاز مایع^[۴۴] می فرستند و باقی مانده آن اکثراً برشهای C5 تا C12 است که در آن پارافین های سبک، مقداری نفتا و ترکیبات آروماتیک حضور دارند (درصد ترکیبات فوق به نوع نفت خام بستگی دارد).
بنزین تولید شده که طی جداسازی در برج تفکیک به بنزین سبک و سنگین تقسیم می گردد، بنزین تقطیر مستقیم نیز نامیده می شود و عدد اکتان پایینی دارد. این بنزین در فرآیندی کاملاً فیزیکی (تقطیر) و بدون هیچ گونه واکنش شیمیایی جداسازی شده و هزینه تولید آن نسبت به روش های کاتالیستی بسیار پایین تر است اما به دلیل دارا نبودن مشخصه های مناسب از جمله عدد اکتان بالا، جهت تولید بنزین نهائی مورد نیاز بازار نیازمند فرآیندهای شیمیایی پیچیده تر و گرانقیمت تری است. لازم به ذکر است برشهای سبک محدوده بنزین متأسفانه درصد اندکی از نفت خام را تشکیل می دهند و پاسخگوی نیاز بازار نیستند.
۲-۲-۲- بنزین حاصل از ریفرمینگ کاتالیستی
منظور افزایش عدد اکتان بنزین از سال ۱۹۴۹ توسط شرکت امریکایی یو.او.پی واحدی به پالایشگاه ها افزوده شد که خوراک آن بنزین سنگین و مخلوط نفتا بود. پس از آن با گسترش صنایع اتومبیل سازی و استفاده از موتورهای درون سوز با راندمان بالاتر (نسبت تراکم بالا در سیلندر) تقاضای بنزین با عدد اکتان بالاتر و کیفیت مطلوب تر به نحو چشمگیری افزایش یافت و رعایت استانداردهای حفاظت از محیط زیست و لزوم کاهش یا حذف ترکیبات گوگردی از بنزین، بر اهمیت رفرمینگ افزود. امروزه از دو نوع خوراک در واحدهای ریفرمینگ کاتالیستی استفاده می شود. نوع اول خوراک های نفتنی (مخلوط نفتاها و آروماتیک ها) که می تواند در شرایط عملیاتی ملایم تر، بنزینی با عدد اکتان بالا تولید کند و نوع دوم خوراک پارافینی که نسبت به خوراک اولی محصولی با اکتان پایین تر تولید می کند.
مجموعه واکنشهای کاتالیستی صورت گرفته در  ریفرمینگ کاتالیستی که ما آن را تبدیل کاتالیستی می نامیم به بیان ساده شامل فرآیندهائی است به منظور افزایش درصد ترکیبات آروماتیک در بنزین. معروف ترین کاتالیست پالایشگاهی مورد استفاده در این فرایند کاتالیستی از جنس فلز پلاتین بر پایه آلومینا است که اولین بار توسط شرکت یو.او.پی  ساخته شده است. فرآورده اصلی رفرمینگ، بنزینی است با اکتان بالا که اصطلاحا ریفرمیت^[۴۵]، نامیده می شود و با سایر بنزین های پالایشگاهی مخلوط می شود از فرآورده های جانبی واحد رفرمینگ، هیدروژن است که علاوه بر مصرف در خود فرایند در دیگر واحدهای پالایشگاهی به مصرف می رسد. به علاوه مقادیری بوتان و پروپان نیز با خلوص بالا حاصل می گردد.
۲-۲-۳- بنزین حاصل از شکست کاتالیستی^[۴۶]
اولین بار در سال ۱۹۳۶ در امریکا شرکت  هودری^[۴۷] روش کراکینگ کاتالیزوری را به منظور تبدیل برشهای سنگین به مواد با ارزشتر به ویژه بنزین به عرصه صنعت نفت معرفی کرد. این روش به علت تولید مقدار زیادی بنزین با اکتان بالاتر و مقادیر اندک گازهای سبک و سنگین در مقایسه با کراکینگ حرارتی ترجیح داده شد و به سرعت جایگزین آن شد. همچنین این فرایند به علت حضور کاتالیست در مقایسه با کراکینگ حرارتی از سرعت بیشتری برخوردار است لذا می توان شرایط عملیاتی ملایم تری (دمای پایین تر و در نتیجه هزینه کمتر انرژی مصرفی) را به کار گرفت.
در طی این عملیات مقداری کک نیز تشکیل می شود که سطح فعال کاتالیست ها را که اغلب از نوع سیلیس- آلومین طبیعی یا سنتزی است، کاهش می دهد و به همین علت مرتباً بایستی کاتالیزور را احیاء نمود. خوراک واحدهای صنعتی کراکینگ کاتالیستی، معمولاً گازوئیل سنگین حاصل از برج تقطیر در خلا است. اما از گازوئیل تولید شده دیگر واحدها نیز می توان استفاده نمود. فرآورده های این واحد علاوه بر بنزین با اکتان بالا، گازهای سبک پارافینی و غیر پارافینی، نفت سفید و گازوئیل می باشد.
۲-۲-۴- بنزین حاصل از آلکیلاسیون^[۴۸]
در نیمه دوم دهه ۳۰ میلادی و هنگام جنگ جهانی دوم، نیاز وافر به بنزین هواپیما موجب تولید و توسعه فرآیندی به عرصه صنایع شیمیایی نفت شد. این فرایند آلکیلاسیون بود. هرچند که با اتمام جنگ حضور واحدهای تولیدی آلیکلاسیون کم رنگ شد. اما پس از چند سال و با پیشرفت صنایع اتومبیل سازی و نیاز به افزایش اکتان، استفاده از واحدهای آلکیلاسیون در کنار سایر واحدهای تولید بنزین مفید به نظر رسید.
آلکیلاسیون یعنی افزایش یک گروه آلکیل به یک ترکیب آلی، اما در اصطلاح پالایش نفت، آلکیلاسیون عبارت است از واکنش یک الفین سبک با یک ایزوپارافین (پارافین شاخه دار) در دما و فشار بالا، واکنش آلکیلاسیون نیازی به کاتالیزور ندارد اما به منظور کاهش هزینه های انرژی در صنعت امروزه این فرایند به صورت کاتالیستی و در دمای پایین انجام می گیرد.