从目前基于化石燃料的经济转向可持续发展的经济，对石油和石化工业提出了一系列技术和经济的挑战.不久的将来，运输燃料就其化学组成(硫、芳烃、烯烃)而言将受到更多的约束.最近大规模推出的能效更好的燃料电池驱动的汽车，最初是基于车载转化器通过烃类燃料催化部分氧化发生氢气，将来可能发展成为由可再生能源发生氢气.在过渡期间，天然气对原油的比例(H/C比)增加，从而导致天然气合成油的生产.固定碳和"封存"(sequestration)二氧化碳是此期间减少温室气体影响的一种选择.通过催化裂化装置增产轻质烯烃和乙烯裂解装置增加重质原料，石油和化学品的相互关系将更加紧密.炼油装置之间以及炼油、石化和电力工业之间进一步一体化，将导致油井到车轮/油井到工厂的总体效率持续提高，并相应减少排放.主要的技术和经济挑战将是以"合乎逻辑"的方式实现未来的可持续发展，即目前的工业资产基础不发生经济性破坏.催化作用和催化技术与反应器和工艺发展的充分结合，在实现这些目标中将起关键作用，本文叙述这些技术的现状。