اغلب نظریه‌های مربوط به منشأ نفت وجود منشأ گیاهی و ارتباط نزدیک با زغال‌سنگ را مسلم می‌دانند. بر طبق این نظریه‌ها، هر ماده آلی می‌تواند در شرایط مناسب به نفت تبدیل شود. یک اتفاق‌نظر کلی نیز وجود دارد که نفت از ته‌نشست‌های زیرآبی مواد آلی موجود در نزدیک سواحل، براثر کمبود اکسیژن، و ضمن تبدیل کانی‌ها به سنگ‌آهک، دولومیت، ماسه‌سنگ و سنگ‌های مشابه براثر مرور زمان و فشار تشکیل‌شده است. احتمالاً غلظت مواد آلی در ته‌نشست‌های اولیه زیاد نبوده است، اما گاز و مایعات نفتی به مکان‌های مناسب برای ماندن، مانند ماسه‌سنگ‌های متخلخل که از اطراف در محاصره سنگ‌های نفوذناپذیر قرار دارند، مهاجرت کرده و در آنجا جمع شده‌اند. با سپری شدن زمانی طولانی احتمالاً کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها براثر کنش باکتری‌ها از میان رفتند و روغن‌های چرب که نسبت به تخریب میکروبی و شیمیایی مقاوم‌ترند، بر جا ماندند.
اجزای تشکیل‌دهنده نفت چیست
نفت خام از هزاران ماده شیمیایی مختلف ( شامل گازها مایعات جامدات از متان گرفته تا قیر طبیعی) تشکیل یافته است. اغلب اجزای تشکیل‌دهنده هیدروکربن اندک اما مقادیر قابل‌توجهی از سایر ترکیبات حاوی نیتروژن (صفرتا %۵/.)، گوگرد ( صفرتا %۵/۳) نیز در آن وجود دارند. تاکنون بالغ‌بر ۲۰۰ ترکیب در نفت خام مشخص‌شده است. در زیر با ترکیبات عمده موجود در نفت خام آشنا می‌شویم.
آلیفاتیکها یا هیدروکربن‌های زنجیر باز
مجموعه n – پارافین‌ها یا آلکان ها، C n H 2n +2این مجموعه در مقایسه با سایر مجموعه‌ها بخش بزرگ‌تری از نفت خام را تشکیل می‌دهد. اغلب بنزین‌هایی که از نخستین تقطیر نفت خام به دست می‌آیند عمدتاً از n- پارافین تشکیل یافته‌اند. مثال‌هایی ازاین‌دست عبارت‌اند از n- هگزان و n – هپتان
مجموعه ایزو- پارافین‌ها یا ایزو- آلکانها، C n H 2n+2.
این مواد زنجیری شاخه‌دار نسبت به n- پارافین‌ها عملکرد بهتری در موتورهای درون‌سوز دارند و درنتیجه مرغوب‌ترند. این مواد را می‌توان به روش تبدیل کاتالیزی، آلکیل دار کردن، بسپارش یا ایزومری کردن تولید کرد. مثلاً ۲- و ۳- متیل پنتان ها (۸/۰ و ۵/۱ و %۹/۰)، ۲ و ۳- دی متیل پنتان و ۲- متیل هگزان.
اولفین ها یا مجموعه آلکن ها، C n H 2n.
عموماً این مجموعه در انواع نفت خام یافت نمی‌شود، اما این مواد در طی فرآیندهای پالایش مانند مولکول شکنی (ایجاد مولکول‌های کوچک‌تر از مولکول‌های بزرگ‌تر) تولید می‌شوند. اتیلن، پروپیلن و بوتیلن ( که اتن، پروپن و بوتن نیز نامیده می‌شوند) مثال‌هایی ازاین‌دست‌اند. بنزین حاوی بسیاری از اعضای سنگین‌تر این مجموعه است.
ترکیبات حلقوی
مجموعه نفتنها یا سیکلوآلکان ها،C n H 2n. فرمول شیمیایی این مجموعه که نباید آنها را با نفتالن اشتباه کرد مشابه فرمول اولفینهاست، اما برخلاف اولفینها این مواد به دلیل پیکربندی مولکولی خود ناپایدار و واکنش‌پذیر نیستند، بلکه مشابه با آلکانها سیرشده و واکنش ناپذیرند. این ترکیبات این نظر فراوانی در اغلب انواع نفت خام در جایگاه دوم قرار دارند. متیل سیکلوپنتان (۹۵/۰، ۳/۱ و %۵/۰) سیکلوهگزان(۷۸/۰، ۶۶/۰، %۶۴/۰)، دی متیل سیکلوپنتانها (۷۵/۱، ۰/۲ و %۰/۱) و متیل سیکلوهگزان (۸/۱، ۴/۲ و %۰/۲) مثال‌هایی ازاین‌دست‌اند.
آروماتیکها یا مجموعه بنزوییدها، C n H 2n-6. تنها مقادیر کمی از این مجموعه در انواع نفت خام معمولی یافت می‌شود، اما وجود آنها در بنزین بسیار مطلوب است. بسیاری از آروماتیکها در طی فرآیندهای پالایش تشکیل می‌شوند. مثال‌هایی ازاین‌دست عبارت‌اند از: بنزن (۱۵/۰، ۰۷/۰ و %۰۶/۰)، تولوئن (۵/۰، ۶/۰ و %۵/۰)، اتیل بنزن (۱۸/۰، ۲/۰ و %۹/۰) و زایلن (۹/۰، ۱/۱ و %۰/۱).
اجزایی با مقادیر کمتر
همواره گوگرد جزء نامطلوب موجود در نفت بوده است. در ابتدا بوی شدید و نامطلوب ترکیبات آن سبب انجام تلاش‌هایی برای حذف آنها از بنزین و نفت سفید شد. نخست واکنش‌های شیمیایی را در جهت نابود کردن بو هدایت می‌کردند. بعدها معلوم شد که ترکیبات گوگرد آثار نامطلوب دیگری نیز دارند (خوردگی، کاهش اثر تترااتیل سرب به‌عنوان عامل ضد کوبش و آلودگی هوا). اکنون در هرحا که امکان داشته باشد ترکیبات گوگرد را حذف می‌کنند و غالباً گوگرد حذف‌شده را به شکل گوگرد عنصری بازیابی می‌کنند. در مقایسه با ترکیبات گوگرد، ترکیبات نیتروژن مشکلات کمتری ایجاد می‌کنند و ایراد کمتری به آنها وارد است، درنتیجه عموماً از آنها چشم‌پوشی می‌شود.
با پذیرش کلی مولکول شکنی کاتالیزی و فرآیندهای تکمیل معلوم شد که وجود مقادیر بسیار ناچیز فلزات (V .Ni . Na .Mo .Fe و غیره) نیز تولید اشکال می‌کند، زیرا این فلزات سمومی قوی برای کاتالیزگرند. اکنون روش‌های حذف این مواد در حال تکمیل است.