焦炭化简称焦化，是以劣质渣油为原料，在高温（500－550℃）下进行深度热裂化反应，以提高轻质油收率，同时产生一部分焦炭的工艺，也是一种重油轻质化工艺。

焦化过程中，原料主要发生两大类方向相反的化学反应，即有裂解反应和缩合反应。一方面，大分子原料通过裂解反应生成小分子的轻质油品，另一方面，原料中部分较大的分子通过深度脱氢缩合反应生成焦炭。这个过程有点儿类似于熬猪油，软软的脂肪放到大锅里加热，一部分会变成液体的猪油（轻质油品），而另一部分则会变成固体的脂渣（焦炭）。

焦化过程是一个纯热反应过程，不涉及催化过程，因此，装置比较简单，投资和操作费用低，而且可以加工残炭值和重金属含量很高的各种劣质渣油，减压渣油经焦化后可以得到60％－70％的馏分油和30％左右的焦炭。但焦化过程最大的不足是焦炭产率高，液体产物收率低且质量差。例如，焦化汽油和焦化柴油中含有大量的不饱和烃，特别是二烯烃以及硫、氮等非烃化合物含量较高，安定性极差，必须进一步精制后才能为产品使用；焦化蜡油可以作为催化裂化或加氢裂化装置的原料，但由于焦化蜡油的碱性氮含量高，极易引起裂化催化剂的中毒失活，只能部分渗入裂化原料或经加氢后作为裂化原料。由于绝大多数焦化装置使用的原料差，所得焦炭的性质也较差，尤其是弹丸焦的产量高，利用价值低、经济效益差。因此，焦化并不是一类加工重油的理想工艺，目前对焦化装置的发展趋势存在较大的争议。

当然，对于极少数原料选取得当、操作条件合理的焦化装置，可以生产高品质的针状焦，在工业上具有非常广泛的用途，具有非常好的经济效益。