La moderna industria química tiene su origen a mediados del siglo XIX basada en transformación de recursos minerales para satisfacer las necesidades de otras industrias o la producción de alimentos y bebidas, mientras que la producción de productos químicos como el glicerol, acetona, butanol o ácido cítrico fue impulsadas por la I Guerra mundial. En las mismas fechas, también se produjo un rápido desarrollo de la carboquímica. Este periodo fue dominado por Alemania, seguido de Reino Unido, Francia y Estados Unidos, siendo en este último donde aparecería en la década de 1920 la moderna petroquímica, basada en petróleo y gas, que aunque coexistió con la carboquímica, tuvo un rápido crecimiento impulsado por la necesidad de disponer de materiales estratégicos, como el caucho, durante la II Guerra Mundial. En Europa no apareció hasta la década de 1950, con el desarrollo de la industria del petróleo y en España, años después.
Las olefinas ligeras (etileno y propileno), los aromáticos (benzeno, tolueno) junto con el amoniaco y el metanol constituyen los productos primarios base de la industria química y su producción representa dos tercios de la demanda de energía de ésta. No hay que olvidar que la industria química, inicialmente a partir del carbón y posteriormente petroquímica, juega un importante papel en el desarrollo social. A modo de ejemplo, la producción mundial de plásticos y el desarrollo de nuevos materiales o el amoniaco promovió la mejora en el rendimiento de las cosechas y producción de alimentos.
El amoniaco, producido inicialmente partir del carbón (tanto por gas de coque o por gasificación de éste), cambió a petroquímico desde mediados del siglo XX. En España, la producción industrial se inició en 1923 por la Sociedad Ibérica del Nitrógeno en Asturias a partir del hidrógeno contenido en el gas de coque de la vecina instalación siderúrgica de Duro Felguera. Igualmente a partir de gas de coque, después de la Guerra Civil, iniciaron su producción la Sociedad Española de Fabricaciones Nitrogenadas (SEFANITRO) en 1941 en Baracaldo; y en la década de los sesenta, la Empresa Nacional Siderúrgica (ENSIDESA) inició la producción en Avilés. Otras empresas importantes fueron Nitratos de Castilla (NICAS), fundada en 1940 o la Empresa Nacional Calvo Sotelo, (ENCASO) en Puentes de García Rodríguez (A Coruña) y Puertollano.
También el carbón, al igual que el caso del amoniaco, fue materia prima en la producción de productos básicos de la industria química. Así, el gas coque, alimentó en Asturias las instalaciones de Derivados del Cok S.A. (DERCO), en La Felguera dedicada a la separación y utilización del etileno; de Productos Químicos Sintéticos (PROQUISA) producción de fenol, ácido salicílico y ácido acetil salicílico (hoy BAYER); o de Química del Nalón, destilación del alquitrán para la producción de naftalinas, aceites y brea. Y también el carbón directamente través de la producción de carburo de calcio, fue fuente de acetileno producto base de industria carboquímica. En España este proceso fue utilizado por la Unión Española de Explosivos (UEE) en la planta de Guardo (Palencia), creada en 1942.
La industria petroquímica inicia su desarrollo en España a partir de la mitad de la década de los sesenta, en paralelo con la construcción de las refinerías y continuando el camino iniciado por la carboquímica, concentrándose principalmente en la producción de amoníaco y productos químicos de base.
La producción de amoniaco a partir de materias primas petrolíferas se realizó en España en varias instalaciones, tanto pertenecientes al INI como a empresas privadas. REPESA inició a finales de la década de los cincuenta en Cartagena, la producción de amoniaco a partir de naftas, inicialmente mediante de gasificación, transformándola más tarde a reformado con vapor, junto con una planta de producción de urea, hoy desaparecidas. Por su parte, ENCASO (Empresa Nacional Calvo Sotelo), a mediados de los sesenta, transforma a reformado con vapor de nafta, y aumenta la capacidad de producción, la planta de amoniaco en Puertollano, que continua actualmente en operación con gas natural bajo Fertiberia. Y ESSO, paralelamente al desarrollo de la refinería de Castellón, crea AMONIACO ESPAÑOL, que construyó en 1964 una planta de amoniaco junto con un complejo de producción de fertilizantes en Málaga, hoy desaparecido.
Pero la industria petroquímica también se especializó en la producción de productos químicos a partir de derivados del de petróleo. De nuevo, ENCASO decidió involucrarse en este negocio a finales de la década de los 50. Los motivos fueron tres: la escasa viabilidad económica del complejo de Puertollano, la considerable fuerza laboral que había creado en la zona para la cual no existía actividad económica alternativa y la creciente demanda de productos petrolíferos. Todo ello llevó al INI a construir una nueva refinería y para dar más fuerza a su proyecto, lo acompaño con la propuesta de instalar en Puertollano el primer centro petroquímico de País. Así, la solicitud para la instalación en Puertollano de una refinería de petróleo incluyó la de una planta de cracking con vapor de nafta. El cracking con vapor de nafta produce etileno, al que acompañan propileno y otras olefinas de bajo peso molecular, además de benceno, tolueno xileno (BTX), que son la base de la industria petroquímica, en particular de la producción de plásticos. Dado que el etileno/propileno deben ser transformados en un área próxima a su producción, la instalación de la planta de etileno debía prever la disponibilidad de plantas para su consumo y transformación. Sin embargo, a diferencia de las refinerías, cuya tecnología está disponible en el mercado, la de las plantas de transformación requiere de la colaboración de empresas que dispongan de ella. Se llegó, por tanto, a acuerdos con los propietarios de las distintas tecnologías de transformación para la formación de las empresas mixtas tales como Paular Empresa para la Industria Química, creada en 1961con la participación al 50% con Montecatini (posteriormente Montedison) propietaria de tecnología para la producción de polipropileno (pláticos) y acrilonitrilo (fibras) y para absorber la producción de propileno del cracker; Alcudia Empresa para la Industria Química, en 1963, con participación mayoritaria de ENCASO y con la colaboración de ICI, para instalar en Puertollano una planta de polietileno de baja densidad; Calatrava Empresa para la Industria Química, en 1963, conjuntamente con Phillips Petroleum, para la producción de caucho sintético y polietileno de alta densidad; o Montoro Empresa para la Industria Química, conjuntamente con Halcon, para la producción conjunta de óxido de propileno y estireno. Todas estas empresas acabaron integradas en Repsol Química y son actualmente parte del grupo Repsol.
Pero la actividad petroquímica tuvo más actuaciones en nuestro país. Industrias Químicas Asociadas (IQA) fue creada en 1961 por Unión Española de Explosivos y Shell, a los que más tarde, en 1964, se unieron CEPSA y Hoechst, en Tarragona,. Su objetivo consistió en la instalación de un cracker de nafta para producción de etileno y varias plantas transformadoras de etileno para la producción de derivados de éste.
Igualmente, las tres refinerías de exportación, que se autorizaron con el objetivo de creación de empleo y ser focos de desarrollo industrial en su área de influencia, incluían un área petroquímica. Así, ESSO PETROLEOS ESPAÑOLES (75% ESSO, 25% Banesto), creada en Castellón, incluyó la instalación de una planta petroquímica anexa para la producción de caprolactama, materia prima para la fabricación de fibras textiles artificiales; RIO GULF PETROLEOS (60 % Riotinto, 40% Gulf) creó, en el polo de desarrollo de Huelva simultáneamente a la refinería, Río Gulf Petroquímica, para construir y explotar una planta de aromáticos de 120000 toneladas/año; CEPSA, con la participación de CONOCO, promovió las empresas: Petroquímica Española (PETRESA), que puso en marcha en 1969 la primera planta de alquilbenceno lineal (LAB), componente para la fabricación de detergentes, y parafinas lineales, siendo actualmente líder mundial en la producción de LAB, e INTERQUISA, con la participación de AMOCO, para la producción de dimetiltereftalato (DMT) y ácido tereftálico purificado (TPA), materias primas para fibras de poliéster.
Finalmente, en 1971 la Administración encomendó al INI la construcción de una nueva refinería en Tarragona, incluyendo instalaciones de producción de olefinas. Las dos plantas de olefinas iniciaron la producción en 1978 y una de ella fue vendida a DOW en 1982. Ambas plantas, alcanzan actualmente una producción 1,2 millones de toneladas/año de etileno y proveen de materias primas básica al polo petroquímico de Tarragona. La planta de etileno, junto con las unidades de transformación trasladas desde Puertollano, están hoy integradas en Repsol.
El desarrollo de la industria petroquímica española, cuyos orígenes están muy ligados a la carboquímica, experimentó un gran crecimiento, en consonancia con la industria del refino. De unos comienzos muy autárquicos desarrollados por ENCASO, se pasó a la colaboración con empresas extranjeras que iban a proporcionar la tecnología para el desarrollo de la actividad. Tras la crisis del petróleo, muchas de ellas abandonaron el país y finalmente las empresas petroquímicas acabaron primero en el Instituto Nacional de Hidrocarburos (INH) y más tarde, en REPSOL.