石油炼制工业包括石油炼厂、石油炼制的研究和设计机构等。石油炼厂中的主要生产装置通常有：原油蒸馏（常压蒸馏、减压蒸馏）、热裂化、催化裂化、加氢裂化、加氢处理、石油焦化、催化重整以及炼厂气加工、石油产品精制等，主要生产汽油、喷气燃料、煤油、柴油、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青、石油焦和各种石油化工原料。

石油炼制工业的建立大约可追溯到19世纪中期。1854年，美国耶鲁大学的化学家B.西利曼^[注]从原油中分馏得到可用作高质量照明用油的煤油馏分。1859年，E.L.德雷克^[注]在宾夕法尼亚州泰特斯维尔钻出美国第一口油井。1860年，美国建造了第一个炼油厂。在19世纪后期，从原油的重质馏分中生产得到润滑油，并开始在各个应用领域取代动植物油脂。20世纪初，随着内燃机和汽车工业的发展，尤其是第一次世界大战对汽油的需求推动了炼油工业的迅速发展。从石油蒸馏直接制得的汽油在数量上已不能满足需求，以较重的馏分油或重油生产汽油的热裂化技术应运而生。20世纪40年代，为保障第二次世界大战盟军对汽油的需求，催化裂化技术迅速发展，逐渐成为生产汽油的主要加工过程。与此同时，润滑油生产技术也有了较大发展。20世纪50年代，为满足对汽油抗爆性的要求，出现了铂重整技术，促进了催化重整技术的发展。由于催化重整产出廉价的副产品氢气，也促进了加氢技术的发展。在此期间，各种催化反应技术在炼油工业中有了全面的、较大的发展。炼油工业已发展成为一个技术先进、规模宏大的产业。

石油炼制工业和国民经济的发展十分密切，无论工业、农业、交通运输和国防建设都离不开石油产品。石油燃料是使用方便、较洁净、能量利用效率较高的液体燃料。各种高速度、大功率的交通运输工具和军用机动设备，如飞机、汽车、内燃机车、拖拉机、坦克、船舶和舰艇，他们的燃料主要都是石油炼制工业提供的。处在运动中的机械都需要一定数量的各种润滑剂（如润滑油、润滑脂），以减少机件的摩擦和延长使用寿命。润滑剂的品种达数百种，绝大多数是由石油炼制工业生产的。石油炼制工业提供的石油化工原料，可用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料以及化肥、农药等。

2019年，世界原油总加工能力约51亿吨/年，炼厂约660座。年加工能力1亿吨以上者有12个国家，合计加工能力约33亿吨/年，约占全球总加工能力的67%；其中最大者是美国，约占世界总量的1/5，其次是中国、俄罗斯、印度、日本、韩国、沙特阿拉伯、德国、巴西、意大利、加拿大、伊朗（见表）。为了节省投资和降低生产费用，世界主要国家炼油厂的平均原油加工能力逐步增加，约770万吨/年，超过2000万吨/年的炼油厂有33座。

全世界油品消费结构中，以柴油和汽油消费量最大，燃料油消费量略高于煤油（包括喷气燃料）。经济合作与发展组织（OECD）地区油品消费结构中，汽油、柴油和煤油消费量相对较高，燃料油消费量相对较低。美国因煤和天然气较多，可用作锅炉燃料，不需要大量燃料油，又由于汽油需用量很大，故炼油厂多为深度转化，大部分渣油被转化为汽油。而日本和西欧的一些国家因煤和天然气短缺，电站锅炉和工业窑炉大量使用原油常减压蒸馏的渣油（经过加氢或减黏处理以满足环保要求或提高使用性能：日本加工中东高硫原油，主要采用渣油加氢处理；西欧加工原油硫含量相对较低，主要采用减黏处理）作为燃料油，因而炼油厂的转化深度相对较浅，石油焦化、催化裂化、加氢裂化等装置所占的比例相对较小。此外，由于交通运输燃料硫含量限值加严，OECD国家的汽油、柴油基本进入超低硫时代（硫含量10～15ppm），加氢处理（包括加氢精制、加氢改质在内，下同）在炼油装置结构中占比遥遥领先。

中国是最早发现和利用石油的国家之一，但近代石油炼制工业是在中华人民共和国成立后，随着大庆油田的开发和原油产量的增长才得到迅速发展的。1983年原油加工能力首次超过1亿吨/年，1996年超过2亿吨/年，2007年超过4亿吨/年，2018年超过8亿吨/年，居世界第2位。截至2019年，原油加工手段和石油产品品种比较齐全，汽油、煤油、柴油除满足国内需求之外还有部分出口，具备利用自有技术建设单系列千万吨级炼油厂的能力，主要技术处于世界先进水平，部分技术处于世界领先水平。中国炼油工业向大型化、规模化发展，千万吨级炼厂持续增加，截至2019年底，千万吨级炼厂总数已达29座，其中镇海炼化、茂名石化、大连石化、惠州炼化、恒力石化、浙江石化的炼油能力已达2000万吨/年。全国约70%的炼油能力集中分布在环渤海湾（京、津、冀、辽、鲁）、长江三角洲（沪、苏、浙）和珠江三角洲（粤、桂）三大地区。

中国石油产品消费结构中，柴油占比最大，汽油次之，二者之和占全部石油产品消费的40%以上。近几年消费柴汽比不断下降，2019年已降至1.2。车用燃料质量标准不断加严，2017年全国范围内车用汽、柴油的硫含量限值均已降至10ppm。炼油厂装置的组成是根据所加工原油的特点和产品需要而确定的。炼油厂加工的原油70%以上需要进口，2019年的原油对外依存度已达72.5%，进口原油一半以上来自中东地区和俄罗斯。国产大多数原油含重馏分多、含蜡量高、含硫量低，进口中东原油则含硫量较高，总体上所加工原油偏重。与世界平均水平相比，焦化、催化裂化、加氢裂化、催化重整等二次加工装置占比较高，加氢处理所占比例相对较低。随着油品质量升级步伐加快，加氢处理所占比例已有大幅增长，从2000年的15.6%增至2019年的44.9%，但仍低于世界平均水平。随着环保要求进一步严格和炼化一体化进一步发展，加氢处理所占比例将进一步增长。

从1973年开始，原油国际市场价格上涨，此前每桶原油2美元左右，至1980年涨至近40美元/桶，此后经过多次振荡，在2012年达到创纪录的历史新高，超过了110美元/桶，2014年下半年出现断崖式下跌，2016年初曾一度跌破到30美元/桶，此后逐步回升并在50～80美元/桶左右经历多次振荡，2020年初随着新型冠状病毒疫情的爆发再次出现断崖式下跌，一度跌至20美元/桶以下，到2020年底恢复至50美元/桶以上。

从原油品质来看，由于世界很多油田开采已处于中后期，轻质原油开采量减少，重质原油产量相对增加，加拿大油砂沥青和委内瑞拉超重油等非常规重油资源的开发更是加剧了全球生产原油品质的重质化和劣质化趋势。从21世纪初期以来，美国页岩油气开采的蓬勃发展促使轻质页岩油（致密油）产量大幅增长，对全球原油资源的配置产生深远影响，全球生产原油的品质呈现轻、重两极化发展趋势。此外，国际上对环境保护日益重视，对石油产品质量要求更高，对轻质石油产品的需求更多，同时近10年来发达国家的石油消费量呈下降趋势，而新兴经济体对石油的需求持续增长。这些因素促使近年来石油炼制工业发生以下重大变化：

①世界原油加工能力的增长速度减慢，炼油工业中心东移。发达国家的原油加工能力过剩，美国凭借其资源优势增加了石油产品出口，但西欧地区近几年有大量炼厂关闭，日本的炼油产能也呈下降趋势。在此期间，中东产油国的石油炼制工业则迅速发展，印度的炼油产能也在进入21世纪后加速增长，发展最快的是中国。

②石油产品结构发生较大变化，重油轻质化技术得到较快发展。燃料油需求量大幅度减少，汽油、喷气燃料、柴油等轻质产品需求量增加，因而原油深度加工受到普遍重视，石油焦化、催化裂化、加氢裂化等从重质馏分生产轻质产品的装置增建较多。与此同时，还开发了很多加工重质馏分油和渣油的新工艺。

③油品质量升级加速，加氢技术得到快速发展。车用汽、柴油品质要求日益严格，继汽油无铅化之后，汽、柴油的硫含量限值快速下降，部分国家和地区已进入超低硫时代，能够有效降低油品硫含量的加氢处理技术得到重视，是各种二次加工装置中发展最快的技术。中国结合自身国情开创性地发展了利用多产异构烷烃的催化裂化技术和吸附脱硫（也属于加氢脱硫）技术相结合，同时加快发展催化重整技术，实现了汽油质量的快速升级。

④环境保护日益受到重视，绿色低碳技术得到发展。石油炼制工业的污水、废气、废渣排放量很大，是很大的污染源，各国都制定了很多法律、标准，限制污染；同时开发和实施了很多环境保护新技术，如污水深度处理和回用于循环冷却水系统的方法、炼厂尾气深度处理、烟气脱硫脱硝，以及大力发展加氢处理工艺，开发高活性、高选择性的无毒无污染催化剂等本质绿色的炼油技术，实现源头减排，逐步实现无污水排放炼厂、清洁炼厂等。此外，炼油厂的二氧化碳排放近年来也受到关注，正在开发降低炼厂碳排放的技术，最有效的碳减排措施是提高能效，节能技术有了很大发展。

⑤注意原油的综合利用，大型化、炼化一体化效益显著。石油炼制工业和石油化工、三大合成材料（如合成纤维、合成橡胶、塑料）工业的关系更加密切，成为发展石油化学工业的基础。炼油厂和化工厂在生产上的结合逐步从简单的原料互供，发展到物流、能量供给、服务等多方面的集成优化，形成紧密的炼化一体化体系，除了可以使炼油厂15%～25%的低价值油品变成高价值的石化产品之外，还可以降低生产成本，资金回报率可以提高2%～5%。

⑥计算机和信息技术的应用对提高炼油工业水平的作用日益重要。利用计算机技术进行从原油调和、炼制过程直到产品调和的全流程优化，有助于实现石油利用价值的最大化。随着信息技术的迅猛发展，物联网、云计算、大数据等新技术已进入大规模商用阶段，以互联网为代表的信息技术与运营技术、制造技术的融合，不断催生出新业态、新模式，将打造出智能化的现代炼厂，给石油炼制工业生产方式带来革命性的变化。