Нефть относится к высокомолекулярным, гетерогенным жидкостям, в которых молекулы при нормальных температурах и атмосферном давлении сложно ориентированы. Если к нефти приложить внешнее давление в несколько сотен атмосфер, то молекулы нефти поляризуются, т.к. противодействуют внешней силе и сохраняют равновесие системы. Одна при резком снятии внешнего давления, внутренние силы способствуют разрыву макромолекул на их мелкие составляющие, но без уменьшения плотности самого продукта. Этот принцип лежит в основе обработки нефти, чтобы изменить структуру.
В наше время наиболее качественную обработку нефти осуществляют с помощью кавитационного оборудования. В силу физико-химической реакции при кавитационной обработке происходит возрастание удельного веса СНП. Фактически происходит улучшение качества жидкого топлива с довольно высокими характеристиками.
Кавитацией называют появление разрывов в сплошной структуре жидкостей из-за местных спадов давления. При снижении давления в результате большой локальной скорости в потоке капельной движущейся жидкости, то кавитацию называют гидродинамической, а осуществляемую с помощью прохождения сквозь жидкость акустических волнообразований – акустической.
Кавитация сопровождается процессами микроразрывов, ультразвуковым эффектом, механическим срезом и соударением от воздействия сотен режущих пар, которые двигаются по направлению друг к другу с высокими линейными скоростями. Эти скорости составляют десятки метров в секунду и это делает возможным разрезание диспергируемого вещества на еще более мелкие микрочастицы. По сути – это микроимпульсы, которые образуются в количестве нескольких тысяч за минуту.
Основой большого числа процессов переработки нефтеостатков и самой нефти являются фазовые переходы, которые характерны нефтяным дисперсным системам. Воздействие на кинетические свойства фазовых переходов осуществляется физическими полями и химическими веществами. Как результат таких вмешательств – происходит изменение радиуса ядер и толщины адсорбционно — сольватных оболочек сложных структурных единиц, называемых элементами нефтяных дисперсных систем. Фактически это дает увеличение выхода желаемых нефтепродуктов с улучшением их качества, а также снижает энергетические затраты.
Исследования в ходе экспериментов по воздействию колебания от прохождения сквозь ультразвуковые кавитаторы нефти показали, что при кавитационной обработке происходит увеличение выхода фракций при неизменных температурах отгона.