Minyak bumi adalah suatu campuran yang sangat kompleks yang terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon Kandungan senyawa hidrokarbon murni dapat mencapai 97 sampai 98% Disamping itu dalam minyak bumi juga terdapat unsur-unsur belerang, nitrogen, oksigen dan logam-logam khususnya vanadium, nikel, besi dan tembaga, yang terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit yang terikat sebagai senyawasenyawa organik Air dan garam hampir selalu terdapat dalam minyak bumi dalam keadaan terdispersi Bahan-bahan bukan hidrokarbon ini biasanya dianggap sebagai kotoran karena pada umumnya akan memberikan gangguan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang minyak dan berpengaruh jelek terhadap mutu produk. Senyawa-senyawa yang ada, baik senyawa hidrokarbon maupun senyawa bukan hidrokarbon berpengaruh dalam menentukan cara-cara pengolahan yang dilakukan dalam kilang minyak Senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi sangat banyak jumlahnya Senyawa tersebut dapat dikelompokkan ke dalam tiga golongan senyawa hidrokarbon, yaitu: senyawa hidrokarbon parafin, naften dan aromat dalam produk minyak bumi juga terdapat senyawa hidrokarbon monoolefin dan diolefin, yang terjadi karena rengkahan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang, misalnya pada distilasi minyak mentah dan proses rengkahan Senyawa hidrokarbon parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum CnH2n+2 Sifat-sifat kimia ◦ stabil pada suhu biasa tidak bereaksi dengan asam sulfat pekat dan asam sulfat berasap ,larutan alkali pekat, asam nitrat maupun oksidator kuat seperti asam khromat, kecuali senyawa yang mempunyai atom karbon tersier ◦ Bereaksi lambat dengan khlor dengan bantuan sinar matahari; bereaksi dengan khlor dan brom kalau ada katalis. Senyawa hidrokarbon parafin sampai dengan empat buah atom karbon, pada suhu kamar dan tekanan atmosfir berupa gas ◦ Metan dan etan terutama terdapat dalam gas alam ◦ propan, butan dan i-butan merupakan komponen utama elpiji Senyawa hidrokarbon parafin dengan lima sampai enam belas buah atom karbon pada suhu kamar dan tekanan atmosfir berupa cairan ◦ terdapat dalam fraksi nafta, bensin, kerosin, solar, minyak diesel dan minyak bakar Senyawa hidrokarbon parafin dengan lebih dari enam belas buah atom karbon, pada suhu kamar dan tekanan atmosfir berupa zat padat ◦ terdapat dalam malam parafin. Senyawa hidrokarbon naften adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum CnH2n Mempunyai sifat kimia seperti senyawa hidrokarbon parafin dan mempunyai struktur molekul siklis, maka senyawa ini juga disebut senyawa sikloparafin Senyawa hidrokarbon naften yang terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentan dan sikloheksan Senyawa hidrokarbon aromat adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan rumus umum CnH2n-6 Mempunyai sifat kimia yang sangat reaktif ◦ mudah dioksidasi menjadi asam ◦ dapat mengalami reaksi substitusi atau reaksi adisi Hanya sedikit sekali minyak mentah yang mengandung senyawa aromat dengan titik didih rendah Di samping senyawa hidrokarbon aromat sederhana benzen, dalam minyak mentah juga terdapat senyawa hidrokarbon poliaromat seperti naftalen dan antrasen, terutama dalam fraksi beratnya . Senyawa hidrokarbon monoolefin mempunyai rumus umum CnH2n dan merupakan senyawa hidrokarbon yang tidak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua. Monoolefin dianggap tidak terdapat dalam minyak mentah, tetapi sedikit banyak terbentuk dalam distilasi minyak mentah dan banyak terbentuk dalam proses rengkahan Karena mempunyai ikatan rangkap, maka senyawa monoolefin adalah reaktif, sehingga banyak digunakan sebagai bahan dasar utama dalam industri petrokimia, seperti etilen (C2H2) dan propilen (C3H6). Senyawa hidrokarbon diolefin mempunyai rumus umum CnH2n-2 dan merupakan senyawa tidak jenuh dengan dua buah ikatan rangkap dua. Seperti halnya dengan monoolefin, senyawa ini tidak terdapat dalam minyak mentah tetapi terbentuk dalam proses rengkahan. Senyawa diolefin tidak stabil, sangat reaktif dan cenderung akan berpolimerisasi dan membentuk damar Senyawa-senyawa hidrokarbon parafin, naften dan aromat tidak terdistribusi secara merata dalam semua fraksi Senyawa hidrokarbon naften polisiklis dan poliaromatis tidak terdapat dalam fraksi ringan tetapi terdapat dalam fraksi berat