致密油加工首先进行致密油脱盐处理，然后经常/减压蒸馏装置得到石脑油、煤油、柴油、减压蜡油馏分及渣油组分。其中石脑油馏分中烷烃含量高，芳烃含量低，辛烷值低，需要加氢重整制备合格汽油产品。柴油馏分的烷烃含量高，低温流动性差（浊点和倾点不合格），需要加氢异构改善柴油的低温性能。减压蜡油馏分可以作为流化催化裂化（fluid catalytic cracking; FCC）或加氢裂化原料，但该馏分含量低，通常为20%～25%，并且蜡含量高，通常需要与其他原料混合后才能在FCC装置进料，否则催化剂积炭量低，无法保证FCC装置热平衡。渣油组分含量很低，通常低于5%，需要与其他原料混合后才能在焦化装置进料。

20世纪80年代以后，许多炼厂设计加工原料为重质含酸原油，所以采用现有炼厂装置加工致密油需要注意以下事项：致密油中挥发性组分（C₁～C₄组分）含量高，含有硫化氢气体，应提高运输的安全性。致密油中可过滤的细小颗粒含量高，在脱盐装置中容易形成稳定的乳化液，脱盐、脱水和脱杂质效果不理想，需要改进现有脱盐装置。致密油中石脑油含量高，减压蜡油和渣油含量低，为保证常/减压蒸馏装置正常操作，需要与其他原料混合蒸馏。致密油蜡含量高，容易在装置的低温区形成蜡结晶析出，与常规原油的互溶性差，容易沉降析出沥青质，易阻塞原料罐、管线、换热器等。21世纪初，致密油加工量仅占炼厂加工能力的1%，所以通常与其他常规原油混合加工。随着致密油开采量增加，需要开发专门的致密油加工工艺和专有催化剂。