Campuran ratusan hidrokarbon, bukan zat tunggal
Minyak mentah adalah campuran ratusan senyawa hidrokarbon dengan titik didih yang berdekatan dan bertumpuk. Satu kali pendidihan hanya menghasilkan uap yang komposisinya tetap berupa campuran, karena fraksi ringan dan berat menguap bersamaan [1].
Oleh karena itu, umpan dipanaskan hingga sekitar 350°C di fired heater, kemudian masuk ke zona flash di kolom, titik awal uap dan cairan mulai berpisah. Dari titik ini, pemisahan diselesaikan bukan oleh satu pendidihan, melainkan oleh kontak berulang.
Kontak uap dan cairan yang berulang di tray
Di dalam kolom, uap naik dan cairan turun melewati tray-tray. Pada setiap tray, uap dan cairan berkontak dan saling bertukar komponen: komponen yang ringan cenderung lanjut menguap, sedangkan yang berat mengembun dan turun.
Satu kolom pada dasarnya adalah rangkaian banyak tahap kesetimbangan yang ditumpuk secara vertikal. Pengulangan kontak inilah mesin pemisahnya, dan inilah yang tidak dapat digantikan oleh satu kali rebusan [1][2].
Reflux: faktor penentu ketajaman pemisahan
Uap paling ringan keluar dari puncak kolom, didinginkan di kondenser, ditampung di reflux drum, kemudian sebagian dikembalikan ke kolom sebagai reflux. Cairan yang kembali ini membasahi tray-tray atas dan mempertemukan uap yang naik dengan cairan yang lebih murni.
Tanpa reflux, produk atas tercemar fraksi yang lebih berat. Reflux yang dikembalikan bukan pemborosan, melainkan harga untuk ketajaman pemisahan [2].
Profil suhu dan produk per tingkat
Karena campuran mengembun dan menguap secara bertingkat, suhu kolom membentuk gradien: sekitar 120°C di puncak dan 350°C di dasar yang dipanaskan reboiler. Produk diambil pada tingkat yang suhunya sesuai dengan titik didihnya, dari gas paling ringan di atas sampai residu paling berat di bawah [1].
Urutan produknya mengikuti titik didih, bukan jenis zat yang direaksikan. Distilasi adalah pemisahan fisik berdasarkan volatilitas; tidak ada molekul yang diubah menjadi molekul lain di dalam kolom.