20世紀頭10年，汽車開始大批量生產，對汽油的需求逐步上升。有人把此前的階段叫作“煤油時代”，20年代起叫作“汽油時代”。適應于需求的根本性改變，煉油工業經歷了一次重大的技術革命，要解決的是，在蒸餾這種“一次加工”的基礎上，開發出二次加工技術，以便從每桶原油提煉出更多更好的汽油來。

這一技術革命的先導是印第安納標準石油公司（Amoco）的威廉·柏頓發明了熱裂化工藝，就是用對原油加熱的方法（454°C以上），使原油中比較大的分子裂解為比較小的分子。1911年，建成世界第一座熱裂化爐。1921年，建成了工業化連續性熱裂化裝置。熱裂化可使原油的輕油收率達到40~50%。

柏頓的熱裂化激起了連鎖反應，各大石油公司紛紛開展研究試驗，尋求新的工藝技術。真空石油公司和太陽石油公司支持法國人尤金·胡德利研究成功了用催化劑實現重質原油裂解的催化裂化工藝，并于1937年開發出第一種催化劑——硅酸鋁催化劑，建成世界第一套日產量能力12000桶（60萬噸/年）的催化裂化裝置。第一代裝置是固定床催化裂化，3年后第二代移動床催化裂化工藝成功問世，1943年建成第一批兩座移動床催化裂化裝置，日加工能力1萬桶（50萬噸/年），催化裂化使輕油收率大大提高，達到70%以上，經濟效益顯著。

另外一批石油公司另辟蹊徑，1941年開發出流化催化裂化工藝，1942年建成第一套商業化裝置。很快第二代“下流式”流化催化裂化裝置取代了“上流式”裝置。20世紀40年代末、50年代初，相繼出現了第四、第五代流化催化裂化工藝，并幾乎成為所有煉油廠二次加工的基本工藝流程。

20世紀50年代以來催化裂化的技術進步，主要集中在催化劑的創新、回收等方面。

催化劑的應用，開辟了煉油工業的新紀元。這是煉油工業第二場技術革命。

催化裂化工藝的創新，有這樣幾個特點。

一是創新的主體是石油公司，不是大學，也不是國家實驗室。其實，早在1885年標準石油托拉斯就已建立世界上第一個企業科研機構，開發脫硫工藝。到20世紀20年代~30年代，幾乎所有的大石油公司都有自己的研究實驗室。公司自己搞科研，自己把成果應用到生產中去，轉化為生產力。

二是創造型人才至關重要。催化裂化的發明者胡德利從1922年開始研究催化技術。真空石油公司和太陽石油公司賞識他的才華，把他接到美國，為他建立實驗室，用他的發明建立中試裝置、半商業化生產裝置，而后建立商業化生產裝置，歷時十幾年。乃是慧眼識英雄，企業家有魄力，有遠見。

三是技術無止境。真空石油和太陽石油兩家創造了催化裂化，印第安納標準石油公司串聯新澤西、法本（德國）、凱洛格等幾家公司，后來加上英國石油、英荷殼牌、德士古、環球油品等幾家組成催化劑研究協會，成功合作研發了流化催化裂化，這些生產市場上的對手，在技術創新上同心協力搞合作，并沒有政府的介入。更值得注意的是，聯合體內不僅包容了未來的應用企業，還吸納了凱洛格工程公司，擅長工藝研發的環球油品公司，整合各家優勢，并很快轉化為商業化裝置，創造了良好的技術創新模式。

四是技術革命產生巨大的經濟和社會效益。熱裂化使印第安納標準石油公司在加盟的十幾年中成為美國乃至世界煉油業的領先者，幫助它在標準石油公司解體后很快發展壯大。而催化裂化技術的突破，幫助石油公司迅速擴大輕質油品的生產，滿足社會對汽油和柴油的需求，二戰中幫助盟軍戰勝法西斯立了大功。