石油化工的发展与石油炼制工业、以煤为基本原料生产化工产品和三大合成材料的发展有关。石油炼制起源于 19 世纪 20 年代。 20 世纪 20 年代汽车工业飞速发展，带动了汽油生产。为扩大汽油产量，以生产汽油为目的热裂化工艺开发成功，随后， 40 年代催化裂化工艺开发成功，加上其他加工工艺的开发，形成了现代石油炼制工艺。为了利用石油炼制副产品的气体， 1920 年开始以丙烯生产异丙醇，这被认为是第一个石油化工产品。 20 世纪 50 年代，在裂化技术基础上开发了以制取乙烯为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解 简称裂解）技术，裂解工艺的发展为发展石油化工提供了大量原料。同时，一些原来以煤为基本原料（通过电石、煤焦油）生产的产品陆续改由石油为基本原料，如氯乙烯等。在 20 世纪 30 年代，高分子合成材料大量问世。按工业生产时间排序为： 1931 年为氯丁橡胶和聚氯乙烯， 1933 年为高压法聚乙烯， 1935 年为丁腈橡胶和聚苯乙烯， 1937 年为丁苯橡胶， 1939 年为尼龙 66 。第二次世界大战后石油化工技术继续快速发展， 1950 年开发了腈纶， 1953 年开发了涤纶， 1957 年开发了聚丙烯。石油化工高速发展的原因是：有大量廉价的原料供应（ 50 ~ 60 年代，原油每吨约 15 美元）；有可靠的、有发展潜力的生产技术；产品应用广泛，开拓了新的应用领域。原料、技术、应用三个因素的综合，实现了由煤化工向石油化工的转换，完成了化学工业发展史上的一次飞跃。 20 世纪 70 年代以后，原油价格上涨（ 1996 年每吨约 170 美元），石油化工发展速度下降，新工艺开发趋缓， 并向着采用新技术，节能，优化生产操作，综合利用原料，向下游产品延伸等方向发展。一些发展中国家大力建立石化工业，使发达国家所占比重下降。 1996 年，全世界原油加工能力为 38 亿吨，生产化工产品用油约占总量的 10% 。