石油素有“黑色的黄金”“工业的血液”等盛名。自20世纪50年代起，石油成为世界能源消费结构中的“大户”并一直持续至今。石油是由远古时代江海湖泊中的动植物遗体在地表中经过漫长、复杂的化学、物理变化而形成的一种天然的棕黑色、黏稠可燃烃类液体混合物，其组成元素主要是碳和氢，除此之外还有少量氧、氮和硫等。相对于煤，原油含氢量高而含氧量较低。未经处理的石油称为原油，原油组成复杂，须经分馏、裂化、裂解、重整、精制等加工处理后才能被应用。在石化行业，常采用化学分馏技术将沸点不同的化合物在分馏塔中进行分馏，每种馏分仍是各种烃的混合物。通过分馏可得到油气资源，如石油气、轻油（溶剂油、汽油、煤油、柴油）和重油（润滑油、石蜡、沥青等）。

C1～C4的石油气中既有饱和烃也有不饱烃，饱和烃以丁烷为主，即石油液化气。不饱和烃中的乙烯通过聚合可制成聚乙烯，用于塑料产品生产；乙烯通过催化氧化得到生产环氧树脂黏结剂的原料——环氧乙烷；丙烯通过聚合可生产出聚丙烯塑料、人造羊毛纤维等；丁烯经氧化脱氢后先制成丁二烯，再通过聚合生成顺丁橡胶。

为增加汽油为主的轻质燃料，需将重质油品转化为轻质油品，通过对大分子催化裂解可实现这一目的。在发动机中，汽油应在燃烧冲程中燃烧，但有些汽油在压缩过程即发生燃爆现象，这种非正常燃烧现象称为汽油的爆震性，而汽油的爆震性会降低汽油的使用效率。汽油的爆震性与油品成分密切相关，一般用辛烷值表示，而辛烷值是衡量汽油在气缸中抗爆震能力的一个数字指标，其值越高表示抗震性越好。汽油中成分是以C7～C8烷烃为主，而纯异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）的抗震性能最好，将其辛烷值定为100，纯正庚烷的抗震性最差，将其辛烷值定为0。为了向欧美国家车用油标准靠拢，以及减少机动车尾气排放，我国国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2013年底联合发布我国第五阶段车用汽油国家标准——《车用汽油》（GB 17930—2013），将车用汽油牌号由原先的90号、93号、97号分别调整为89号、92号、95号。以92号汽油为例，其辛烷值为92，说明该汽油的抗爆震性与92%体积的异辛烷和8%体积的正庚烷混合物的抗爆震性能相当，而并非要求汽油里一定要含有92%体积的异辛烷。若在1 L汽油中加入1 mL四乙基铅（Pb（C2H5）4），其辛烷值可提高10～12个标号。(www.daowen.com)

石油的催化重整是指在催化剂存在下使馏分中烃类分子结构发生原子重排，从而形成新分子的过程。该过程不仅可以提高汽油的辛烷值，也可用于石化产业中芳香烃原料的生产。常用催化剂有含0.3%～0.6%Pt的γ-Al2O3、含CoMoO4的γ-Al2O3及含Cr2O3的γ-Al2O3等。催化剂在重整过程中具有催化加氢和催化异构化两种功能。分馏、裂解所得油品中往往含有含N、S的杂环化合物，燃烧过程中会产生NOx、SO2等污染物，这些污染物在一定条件下又可与氢气反应生成NH3和H2S，并使其与油品分离，这种提高油品的过程称为加氢精制。因此，在石油的整个炼制过程中，裂解、重整和加氢都离不开高效的催化技术。