原油中含有少量硫、氮、氧等元素，在炼制过程中转化为有害的化合物随气体排出或溶解到水中，造成废气和污水。此外，由于石油炼制过程需要使用化学药剂（如酸、碱）和催化剂等，因而产生各种废渣。还由于炼油厂采用的设备功率大，比较集中，引起噪声污染。炼油厂的环境保护首先是通过采用先进工艺(如采用加氢裂化、加氢精制)和设备（如空冷器、浮顶油罐等），尽量在生产过程中消除或减少三废。其次是通过综合利用，使排放的“三废”资源化，化害为利（如从炼厂气中回收硫磺，从污水中回收氨等）。在此基础上，对那些不易解决而又必须排放的污染物进行妥善处理，使之符合规定的排放标准。

炼油厂的油品贮运系统主要包括原油、各种中间油品、成品油、各种化学药剂、添加剂、工厂自用燃料油和燃料气的贮存、运输和成品油的调和等设施。具体包括：①全厂性罐区；②全厂性泵房和成品油调和泵房；③装卸油设施；④全厂性工艺和动力管网；⑤其他辅助设施，如火炬设施、化学药品设施、氮气站等。其中火炬是为了烧掉炼油厂难以利用的有害废气，以及发生事故情况下排放气体的专门设施。炼油厂采用气柜和相应的控制系统，则在正常生产时可不向火炬排放气体。

按原油的性质，所需产品的品种、数量和市场需求以及加工技术的不同，炼油厂的类型各异。根据主要产品特性，炼油厂可分为四种类型：燃料型、燃料-润滑油型、燃料-化工型和燃料-润滑油-化工型。

燃料型炼油厂

以汽油、喷气燃料、柴油、燃料油等石油燃料为主要产品。浅度加工型是这类炼油厂的最简单形式，主要加工手段是常压蒸馏（见原油蒸馏）。大部分炼油厂，为了提高轻质油品的产率和满足进一步加工的需要，设有减压蒸馏装置；为了生产高辛烷值汽油组分，设有催化重整装置；为了充分利用原油，设有深度加工装置（见石油炼制过程）。深度加工手段是以催化裂化、延迟焦化（见石油焦化）等装置为主。此外，为了得到合格油品，还都设有石油产品精制装置。

燃料－润滑油型炼油厂

产品除燃料油外还生产各种润滑油。润滑油产量在石油产品中虽然占的比例较小(1%～5%)，但品种繁多，在国民经济和国防建设中占有很重要的地位。润滑油的生产流程随原料性质和产品要求的不同而异。一般采用的过程有溶剂脱蜡、溶剂精制、白土精制（见石油产品精制）或加氢精制等。如果以减压渣油为原料生产残渣润滑油馏分时,还要增加丙烷脱沥青过程(见溶剂脱沥青)。

燃料－化工型炼油厂

除生产各类燃料油品外，还利用催化裂化、延迟焦化、催化重整、芳烃抽提、气体分离等装置生产的炼厂气、液化石油气和芳烃等，作为石油化工原料。随着国民经济发展的需要，为综合利用石油资源，炼油厂正与石油化工厂联合组成石油化工联合企业。利用炼油厂提供的石油化工原料，生产各种基本有机化工产品，以及合成树脂、合成橡胶、合成纤维和化肥等。

燃料－润滑油－化工型炼油厂

既生产燃料、润滑油类石油产品，又生产石油化工原料。装置类型多，产品种类广泛。

除上述四种基本类型的炼厂外，还有其他诸如全氢炼厂、无渣油炼厂等。全氢炼厂是1968年首次在科威特建成的，这种炼厂原油加工方法除采用了常减压蒸馏外，其余均采用加氢过程，主要用于炼制高硫原油。其优点是容易调节产品品种，提高产品质量和节约原油，但基建设资和操作费用均较高。无渣炼油厂是指将渣油全部转化成轻质油品（有的还包括焦炭）的炼厂。

石油炼厂一般由若干个炼油装置，以及油品贮运系统和水、电、汽等公用工程设施组成。高耸的炼油塔，众多大小不同的油罐和纵横交错的管线是炼油厂的特征。1984年，世界上能力最大的炼油厂为委内瑞拉的阿穆艾炼厂，其年加工能力达30Mt。中国大庆石油化工总厂炼油厂、大连石油化工公司炼油厂、抚顺石油化工公司石油二厂、北京燕山石油化工公司东方红炼油厂、金陵石油化工公司南京炼油厂、上海高桥石油化工公司炼油厂、齐鲁石油化工公司胜利炼油厂、茂名石油工业公司炼油厂等，年加工能力都在4～7Mt。1984年全世界共有石油炼厂700余座，总加工能力每年约3750Mt。

电子计算机是现代炼厂科学管理的必需设备。一座炼厂的控制中心，根据原料供应、产品需求、工艺装置特性、设备利用率和潜在事故等信息，协调操作人员、管理部门和自动化控制仪器之间的关系，进行数据处理和逻辑推理后，发出指令，使各工艺装置和系统操作更加合理。同时，它还可以和外部信息系统联网，选择最合理的操作方案，不失时机地制造出市场急需的油品，从而获得更好的经济效益。目前，世界上大部分炼厂都采用了这种信息管理办法，中国也在采用。