RAFİNAJ petrol ürünlerini üretme yöntemlerinin tümü ya da bu yöntemlerden herhangi biri. Fransızca bir sözcük olan “rafinaj”ın Türkçe karşılığı “arıtma”dır. Aynı sözcük kağıt ve şeker yapımında uygulanan işlemler için de kullanılır. Günümüzde, dönüşüm sanayilerinin en önemlilerinden biri durumuna gelen “petrol rafinajı”, ham petrolün bileşimindeki bütün ürünlerin elde edilmesini sağlar.
Rafinaj işlemleri, petrol rafinerilerinde yapılır: Rafineriye tanker ya da borularla (pipe-line) getirilen ham petrolde tuzlu su vardır; bu su fiziksel, kimyasal ya da elektrostatik bir işlemle giderilir. Sonra rafinajın temel işlemlerinin ilk basamağını oluşturan ham petrolün damıtılması (topping) işlemine girişilir: Tablalı sütunlarda yapılan bu işlemde ham petrol kısmen buharlaşarak ayrılır ve sırasıyla gaz, kaba benzin, ağır benzin (nafta), gazyağı, iki ayrı kalitede gazoil ve fuel-oil denilen bir artık ürün verir.
Kaba benzinin içinde bulunan hidrokarbonlar (propan, bütan), yeni bir damıtma işlemiyle ayrılır. Damıtma ve cracking (500°C’tan başlayarak, ağır hidrokarbonların basınç ya da katalizör etkisiyle ayrılması) benzinlerinde, kokuları ve aşındırıcı etkileri nedeniyle istenmeyen kükürtlü bileşikler vardır; bunlar bir ayıraçla (bakır, klorür vb.) nötrleştirilir yada sodyum hidroksit yoluyla ortamdan çıkarılır (yumuşatma işlemi).
Naftanın (ağır benzin) ve bazı ham petrollerden elde edilen kaba benzinin oktan indisi, motorlarda yakıt olarak kullanılmayacak derecede düşüktür; bunların nitelikleri “remorming” işlemiyle iyileştirilir. Bu yöntemde, izoparafin ve olefin oranını artırarak bazı molekülleri farklı bir biçimde ayrıştırmak ve birleştirmek için sıcaklık ve basınç etkisinden yararlanılır.
İşlem platin eşliğinde yapıldığında, oktan indisi çok yüksek olan benzen gibi aromatikler elde edilir. Bu katalitik reforming, kükürtsüz bir benzin ve hidrojen bakımından zengin bir gaz meydana getirdiği için hem benzinlerin oktan indislerini iktisadi bir biçimde yükseltir, hem de rafinajcıların gereksinme duyduğu hidrojeni düşük bir fiyata sağlar; bu nedenle, bu yöntem, rafinaj tekniklerinde önemli bir aşama olarak kabul edilmektedir.
Gazyağının ana maddesini oluşturan “kerozen”in içindeki kükürtlü ürünler ve iş yapan aromatikler, kükürt dioksit gibi bir eritici yardımıyla giderilir (Edeleanu yöntemi). Kükürt oranı çök yüksek olan ham petrollerden damıtılarak üretilen “gazoil”in (motorin) dizel motorlarında kullanılmadan önce işlenmesi gerekir. Bütün bunların dışında, ayrıca gazların ye yağların rafinajları da yapılır; yapılan çeşitli işlemler yoluyla gazlardan hem yüksek kaliteli bir benzin elde edilir, hem de gazlardan buna uygun olmayanlar sıvılaştırılarak tüplere konup piyasaya yakıt olarak sürülür; petrol yağları da genel olarak özel ham petrollerden üretilir.
Rafinaj sanayi ve onun bir kolu sayılan petrokimya, yakıt ve kimyasal madde gereksinmesi gittikçe arttığı için, günümüzde çok hızlı bir biçimde gelişmekte; çeşitli ülkelerde yeni yeni rafineriler ve petrokimya fabrikaları kurulmaktadır. Bu alandaki gelişmelere Türkiye de ayak uydurma çabası içindedir.