История болгарского бензина ведется с 1963 года. В последующие десятилетия нефтепереработка в Болгарии набирала мощность, впитывала в себя новыейшие разработки и технологические решения. Венцом этого процесса стало предприятие ЛУКОЙЛ Нефтохим Бургас, производящее десятки видов топлива, нефтехимические и полимерные продукты.
1999 год — Нефтохим Бургас стал предприятием Группы «ЛУКОЙЛ».
2003 год — Проведена реконструкция установки каталитического крекинга по проекту американской фирмы UOP.
2004 год — Проведена реконструкция установки каталитического риформинга по проекту американской фирмы UOP.
Модернизация, реализованная в 2003—2004 годах, позволила предприятию перейти к производству неэтилированных бензинов и топлива, соответствующих строгим стандартам и требованиям Европейского союза.
2009 год — Построена установка для осуществления сернокислотного алкилирования по проекту Stratco-DuPont и новый узел регенерации отработанной серной кислоты по технологии Haldor Topsoe. Это привело к увеличению производства высокооктанового алкилата с 210 до 290 тыс. т/год, росту октанового числа с 95 до 97, а также к сокращению выбросов оксида серы (в 16 раз по SO2 и в 30 раз по SO3) и ликвидации побочного продукта — «промывной кислоты».
Реконструирована установка «Гидроочистка-3» по проекту Haldor Topsoe, благодаря чему было снижено содержание серы и улучшено качество дизельных видов топлива до соответствия требованиям Евро-5. Также на 30% было сокращено энергопотребление производства.
2011 год — Подписан договор о концессии портового терминала «Росенец» на 35-летний срок.
2012 год — Началось строительство комплекса переработки тяжелых остатков (КПТО). Комплекс стал самой крупной каталитической установкой гидрокрекинга в Восточной Европе. С его помощью увеличен выход светлых видов топлива и улучшено их качество.
2015 год — Запущен новый комплекс переработки тяжелых остатков. Он рассчитан на производство высококачественных нефтепродуктов (горючий газ, бензин, дизельное топливо и вакуумный газойль), отвечающих последним требован иям Евросоюза.