汽油作为原油炼制煤油用于照明的副产品，在约160年前被发现。当时汽油并未得到利用，因此在炼油厂被焚烧、转化为煤气灯的气体燃料或直接丢弃。大约125年前，即19世纪90年代初，汽车发明者开始认识到汽油作为燃料的价值。1911年，汽油首次超越煤油。到1920年，美国已有约900万辆汽油车，加油站遍布全国，为日益增长的汽车和卡车提供燃料。1
如今，汽油是轻型车辆的首选燃料，约占美国销售量的90%。2汽油还用于摩托车、休闲车、船只、小型飞机、建筑设备、电动工具和便携式发电机。美国人平均每人每天消耗超过一加仑汽油，截至2016年12月31日，美国日均消费量约为3.92亿加仑。3
那么，所有这些汽油从何而来，又如何进入汽车的油箱？请继续阅读，了解汽油的制造与分销过程。
汽油由原油制成，原油含有碳氢化合物——完全由氢原子和碳原子组成的有机化合物。原油历来通过钻入地下和海底储层的垂直井获取。油井本质上是一个圆形孔洞，内衬称为套管的金属管。套管底部有孔，允许储层中的石油进入。许多油井也生产天然气，主要用于家庭供暖等固定应用，但经过适当的车辆改装后也可用作燃料。
现代油井始终以垂直井开始，但此后可向多个方向和不同深度分支。这些次级井能够获取额外石油，增加产量同时最小化地表干扰。水平钻井是水力压裂中的常见做法，该过程通过注入流体和炸药爆破来破碎井周围土壤，释放额外的石油和天然气。水平井可从中心井延伸数公里。
虽然少数油井具有将石油推至地表的自然内部压力，但大多数需要某种形式的地下或地面泵来提取石油。在油井的整个生命周期中，可使用多种额外工艺以尽可能提取最多石油。常见的二次采油方法包括向井中注水以及注入气体或蒸汽。当原油价格下跌时，低产油井可能被封顶，待价格上涨后重新启用。
与普遍看法相反，原油颜色从近乎透明到漆黑不等，粘度范围从水状到近乎固体。原油质量也差异很大，尽管来自同一区域的油往往具有相似特性。油质基于化学分析，其中两个最重要的值是分子密度和硫含量。
具有短碳氢链且美国石油学会（API）密度为34或以上的石油被视为“轻质”，31至33之间为“中质”，30及以下为“重质”。硫含量低于0.5%重量的油为“低硫”，高于此水平为“高硫”。轻质低硫原油是最有价值的类型，因为它更容易以较低成本精炼，并生产更多成品。
全球有46个主要石油出口国，但原油价格通常基于三大基准产品之一报价：西德克萨斯中质原油、北海布伦特原油和阿联酋迪拜原油。这些产品的定价作为整个石油行业的风向标。石油价格基于42加仑一“桶”原油的成本，这一计量单位可追溯到石油钻探初期。
过去，美国进口大量原油和其他石油产品。峰值出现在2005年，净进口量（进口减出口）达到每日1260万桶。最近，持续的勘探和先进的提取工艺增加了国内石油产量并减少了石油进口。2016年，净进口量仅为每日490万桶，约占美国石油总消费量的25%。这较2015年的24%略有上升，后者是1970年以来的最低水平。4
原油从油井中提取后，储存在大型储罐中，然后通过管道、船舶和驳船运输至炼油厂。然而，近年来，在缺乏管道或水路通道的地区产量增加，导致更多石油通过铁路罐车运输。非常稠密和重质的原油形式，如油砂，必须用溶剂稀释后才能泵入管道或通过其他方式运输。
所有原油运输方法都存在潜在环境风险。然而，石油列车脱轨带来额外风险，因为列车定期穿越城镇和村庄，石油泄漏和潜在火灾可能造成重大财产损失和生命损失。
为解决这些担忧，美国交通部于2015年5月发布了一项全面最终规则，包含改进的罐车标准、运输大量易燃液体铁路的新操作指南以及改进的应急响应规划和培训。铁路行业支持加速更换旧罐车，增加了轨道检查以最小化脱轨风险，并采用特殊技术帮助确定最安全的石油运输铁路路线。5
炼油厂是从原油生产商业产品的大规模工业设施，有时也使用生物质等其他原料。美国超过一半的石油炼制能力位于墨西哥湾沿岸，其余分散在全国各地——通常靠近石油生产来源或运输管道及水路。
炼油厂全天候运营，但必须定期关闭进行维护和修理。通常这在春季和秋季进行，此时炼油厂需进行调整，从夏季汽油生产转向冬季汽油生产，反之亦然。两者之间的差异将在后面讨论。
炼油厂停产影响区域汽油供应，因此通常提前很久计划并密切监控。这使得分销网络能够进行必要调整，确保燃料供应不间断。由技术问题或极端天气引起的意外炼油厂停产可能导致短期局部汽油短缺和燃料价格上涨。
美国销售的大部分汽油均在国内炼制，美国还向其他国家出口大量汽油——2016年超过2.3亿桶。6将原油精炼成成品石油产品是一项极其复杂的事业。以下描述提供了炼制过程的高级概述，重点关注汽油生产。
所有炼油厂都使用称为分馏的主要过程将原油分解为各种组分。分馏涉及将原油加热至沸腾（约600°C），然后将蒸汽注入分馏塔。当热蒸汽在塔中上升时，它会冷却，在不同高度和温度下，原油的各种“馏分”凝结并被收集。较重馏分，如润滑油，沸点较高，在塔底部附近凝结。较轻馏分，如丙烷和丁烷，沸点较低，升至顶部。汽油、煤油、柴油和柴油燃料在塔的中部收集。
包括汽油在内的极少数石油产品在离开分馏塔时即可使用。需要多种二次炼制过程来纯化馏分并将其转化为可销售产品。
“裂化”涉及将较重馏分的分子分解为较轻馏分的处理过程。它经常用于从较重油制造汽油组分。裂化有多种形式，如流化催化裂化、加氢裂化和焦化/热裂化。每种都会产生用于汽油和其他产品的独特碳氢链。
“组合”本质上是裂化的反面。它将较轻馏分结合成较重馏分，这些馏分也用于汽油配方。两种常见的组合过程是重整和烷基化。前者增加了用于制造汽油的组分数量，而后者产生“芳香族”碳氢化合物，在提高成品燃料的辛烷值方面发挥关键作用。
汽油生产的最后一步是混合。来自各种炼制过程的几种石油产品被仔细组合，以创建普通和优质等级的基础汽油。这些燃料必须满足明确且广泛的性能要求，这些要求随季节和燃料销售地点的变化而变化。例如，夏季汽油混合后不易蒸发，有助于减少蒸发排放。冬季汽油混合后更易蒸发，便于冷启动发动机和操纵性。
美国多个地区要求使用特殊混合的“精品”或“重整”汽油，这些汽油燃烧更清洁，并且是州实施计划（SIP）的一部分，旨在减少排放。最初有15种独特配方，但为了减少汽油混合物的扩散，EPA现在仅允许六种精品燃料用于新SIP。7作为现有SIP一部分的其他配方继续在各个领域使用。
从一桶原油制造的成品石油产品数量因炼油厂而异，但大多数工厂设计用于最大化汽油产量。如附图所示，近一半的每桶原油转化为汽油，约四分之一成为柴油燃料（超低硫馏分油）。由于称为“炼油厂加工增益”的效应，一桶42加仑的原油实际上将提供约45加仑的成品石油产品。
炼制后，基础汽油储存在大型储罐中，直至通过管道、船舶和驳船分销至主要大都市区域及其周围的配送终端。为避免燃料污染，用于此目的的管道与用于运输原油的管道不同。
汽油和其他精炼石油产品，如煤油、柴油和喷气燃料，以批次方式送入管道，产品之间没有物理分离。这导致产品一定程度混合，系统已就位以从界面两侧的纯产品中隔离这些混合物。混合液体，称为传输混合油，被单独储存并送至专门的处理厂，重新精炼成可销售产品。
配送终端拥有巨大的储罐，包含普通和优质汽油、柴油燃料和乙醇。汽油储罐通常包含来自许多不同炼油厂和石油公司的基础燃料，这意味着所有汽油在此阶段是相同的。配送终端还有许多较小的储罐，包含燃料添加剂套装，从供应商的标准化配方到个别石油公司开发的特定品牌混合物。
汽油通过可容纳高达10,000加