Daudzkomponentu destilācija ir ķīmisks process, kurā gaistošo savienojumu maisījums atdalās, pamatojoties uz to viršanas temperatūru. Process notiek destilācijas kolonnā, kas ir vertikāla paplāšu vai stadiju sakraušana, kurā līdzās pastāv komponenti to šķidrajā un tvaika fāzē. Maisījumam virzoties uz augšu pa kolonnu, savienojumi ar augstu viršanas temperatūru koncentrējas zemākās pakāpēs, savukārt savienojumi ar zemu viršanas temperatūru koncentrējas augstākās pakāpēs.
Destilācijas kolonnās tiek izmantoti šķidruma-tvaiku līdzsvara maisījumu pamatprincipi. Kad šķidrumam tiek piemērots siltums, šķidruma temperatūra paaugstinās, līdz sasniedz viršanas temperatūru (BP). Pie BP papildu enerģija neizraisa temperatūras paaugstināšanos; drīzāk molekulas to izmanto, lai izkļūtu no šķidrās fāzes un kļūtu par gāzi.
Enerģija, ko absorbē jaunā gāzes molekula, vairs nav pieejama nākamās šķidruma molekulas sildīšanai. Šķidrumam vāroties, tas arī atdziest, jo trūkst enerģijas, kas uztur gāzes molekulas gāzes fāzē. Šīs dzesēšanas rezultātā dažas gāzes molekulas atkal kondensējas šķidrumā, atbrīvojot iztvaikošanas enerģiju. Atbrīvotā enerģija spēj atkārtoti uzsildīt šķidrumu. Līdzsvara apstākļos iztvaikošanas ātrums ir vienāds ar kondensācijas ātrumu.
Daudzkomponentu destilācijas kolonnā katrā posmā tiek izveidots līdzsvara maisījums. Pastāvīgs jaunas enerģijas avots tiek piegādāts kolonnas apakšā. Šis karstums izraisa dažu gaistošākā savienojuma gāzes fāzes molekulu pārcelšanos uz nākamo posmu katrā posmā, kurā ir zemākais BP. Šajā augstākajā posmā maisījums atkal mēģinās nonākt līdzsvarā. Molekulām, kas nāk no apakšas, var būt pārāk augsts BP, lai šajā posmā tās iztvaikotu, tāpēc tās uzkrājas šķidrā fāzē.
Galu galā šķidrums katrā posmā tiek koncentrēts vienā vai vairākos komponentos. Sānu plūsmas var tikt noņemtas vienā vai vairākos posmos. Šķidruma plūsmas tiks koncentrētas vienā vai vairākos komponentos, un var būt nepieciešamas papildu destilācijas darbības.
Naftu parasti destilē frakcijās, izmantojot daudzkomponentu destilāciju. Frakcija ir virkne līdzīgu savienojumu ar tuvu BP, ko var uzskatīt par vienu savienojumu. Benzīns ir piemērs. Zema BP gāze var tikt noņemta no kolonnas augšdaļas, un tai nav nepieciešama turpmāka apstrāde.
Daudzkomponentu destilācijas projektēšana prasa sarežģītus aprēķinus. Kolonnas konstrukcijas parametri ietver posmu skaita norādīšanu, izejmateriāla padeves posmu, posmus, kuros tiek noņemtas produktu plūsmas, un kolonnas darbināšanai nepieciešamo siltumu. Specializētās daudzkomponentu destilācijas datorprogrammas veic šos aprēķinus, taču inženieri joprojām apgūst grafisko risinājumu metodes, lai izprastu procesu.