Se realizó una investigación exhaustiva de una refinería de petróleo altamente compleja (índice de complejidad de Nelson de 10.7) durante el procesamiento de 11 crudos y un residuo atmosférico importado que reemplazaba al crudo Urales de diseño. Se llevaron a cabo diversas pruebas de laboratorio para caracterizar tanto los crudos como sus fracciones. Los resultados de los ensayos de laboratorio de petróleo, junto con análisis intercriteriales y de regresión, se emplearon para encontrar relaciones cuantitativas entre la calidad de la mezcla de crudo y el rendimiento de la unidad de refinación. Se encontró que la acidez del petróleo no puede juzgarse por su número total de ácidos, y los crudos ácidos con menos de 0.5 mg KOH/g y bajo contenido de azufre requerían un tratamiento cáustico repetido y provocaban un aumento en la tasa de corrosión y contaminación por sodio del catalizador de hidrocracking. Se observó un aumento en el ensuciamiento en el hidrocrack durante la transferencia del crudo Urales de diseño a otros crudos de petróleo. Los residuos de vacío con mayor contenido de azufre, menor contenido de nitrógeno y un índice de inestabilidad coloidal más bajo proporcionan una mayor tasa de conversión y una menor tasa de ensuciamiento en la unidad. Las ecuaciones de regresión desarrolladas en este trabajo permiten una evaluación cuantitativa del rendimiento de unidades de refinación cruciales como el craqueador catalítico fluido, el reformador de nafta y el hidrotratamiento de gasóleo, basándose en los resultados de las pruebas de laboratorio de petróleo.