炼油工艺主要包括常压蒸馏与减压蒸馏，也称常减压蒸馏，这是一系列物理过程。原油在蒸馏塔中根据沸点的不同，被分离成不同沸点范围的油品，这些产品可能直接出厂，也可能作为后续加工装置的原料。常减压蒸馏是原油的一次主要加工步骤，涉及脱盐、脱水、常压蒸馏和减压蒸馏四个环节。
催化裂化是提高原油加工深度的重要手段，主要用于生产高质量的汽油和柴油。它主要处理350~540℃的重质油，通过原料油催化裂化、催化剂再生和产物分离三个步骤，产出的产物进一步分馏可得气体、汽油、柴油和重质油。部分重质油会返回反应器进行二次加工。
催化重整是将常压蒸馏得到的轻汽油转化为芳烃含量高的重整汽油。根据原料的不同，产品可以是高辛烷值汽油或含有苯、甲苯等芳烃。重整过程副产的氢气可作为炼油厂加氢操作的氢源，其反应条件包括高温和高压。
加氢裂化是在高压氢气存在下，借助催化剂将重质原料转化为轻质油品，如汽油、煤油和柴油，能有效去除有害化合物，具有较高的产品收率和质量。延迟焦化则是将高沸点渣油在较长反应时间内裂化，主要目标是生产石油焦炭，同时产出气体和液体产物，可通过调整原料和操作条件来优化产品比例。
在炼油厂，原油的一次和二次加工过程中会产生炼厂气，主要成分包括氢、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和丁烯等。这些气体被广泛用于生产汽油、石油化工原料，以及氢气和氨的生产。对炼厂气进行有效分离和利用，能提高其作为化工原料的比重，如纯乙烯可用于生产乙苯，纯丙烯则可用于制造聚丙烯等。
是将原油或其他油脂进行蒸馏改变分子结构的一种工艺，也就是把原油等裂解为符合内燃机使用的煤油、汽油、柴油、重油等燃料。