Flerkomponentdestillation är en kemisk process där en blandning av flyktiga föreningar separeras baserat på deras kokpunkter. Processen sker i en destillationskolonn, en vertikal stapling av brickor eller steg på vilka komponenter i deras vätske- och ångfas samexisterar. När blandningen rör sig uppåt i kolonnen koncentreras högkokande föreningar på lägre steg, medan lågkokande föreningar koncentreras på högre steg.
Destillationskolonner använder grundläggande principer för vätske-ånga jämviktsblandningar. När värme appliceras på en vätska stiger vätskans temperatur tills den når kokpunkten (BP). Vid BP orsakar inte extra energi en temperaturökning; istället använder molekylerna det för att fly vätskefasen och bli en gas.
Energin som absorberas av den nya gasmolekylen är inte längre tillgänglig för att värma nästa vätskemolekyl. När vätskan kokar kyler den också av frånvaron av energi som håller gasmolekylerna i gasfas. Denna kylning kommer att få några av gasmolekylerna att kondensera till vätska igen, vilket frigör förångningsenergin. Den energi som frigörs kan återuppvärma vätskan. Vid jämviktsförhållanden är förångningshastigheten lika med kondensationshastigheten.
I en multikomponentdestillationskolonn upprättas en jämviktsblandning på varje steg. Det finns en konstant källa för ny energi som tillförs till botten av kolonnen. Denna värme gör att några av gasfasmolekylerna i den mest flyktiga föreningen på varje steg, den med lägst BP, stiger till nästa steg. På detta högre stadium kommer blandningen att försöka komma till jämvikt igen. Molekylerna som kommer underifrån kan ha för högt blodtryck för att förångas på detta stadium, så de ackumuleras i vätskefasen.
Så småningom blir vätskan i varje steg koncentrerad i en eller flera av komponenterna. Sidoströmmar kan tas bort i ett eller flera steg. Vätskeströmmarna kommer att koncentreras i en eller flera komponenter, och ytterligare destillationssteg kan vara nödvändiga.
Petroleum destilleras vanligtvis till fraktioner via multikomponentdestillation. En fraktion är en rad liknande föreningar med nära BP som kan behandlas som en enda förening. Bensin är ett exempel. En gas med lågt tryck kan tas bort från toppen av kolonnen och behöver inte bearbetas ytterligare.
Konstruktionen av en multikomponentdestillation kräver komplexa beräkningar. Kolonndesignparametrarna inkluderar specificering av antalet steg, matningssteget för råmaterialet, de steg vid vilka produktströmmar avlägsnas och den värme som behövs för att driva kolonnen. Specialiserade datorprogram för multikomponentdestillation utför dessa beräkningar, men ingenjörer lär sig fortfarande grafiska lösningsmetoder för att förstå processen.