尼爾森復雜系數（Nelson Complexity Index，NCI）是目前國際最公認的衡量煉廠復雜性的指標。通常來講，加氫煉廠的復雜系數大概為 2，裂解煉廠復雜系數大概為 5，焦化煉廠的復雜系數為 9 左右，煉油設備的復雜性越高，NCI 越高。盡管美國近年來沒有新增煉廠，但是通過加大對煉廠工藝提升和增加焦化裝置，不斷提升平均NCI，美國始終是全球煉油廠裝置復雜程度最高的國家。截止 2015 年，世界平均尼爾森復雜系數為 11，而美國墨西哥灣地區煉廠的平均尼爾森復雜系數達到 12，其中復雜系數最高的煉油廠是馬拉松公司位于德克薩斯城的煉油廠，尼爾森復雜系數為 15.3。國內大煉化項目中恒力石化和浙江石化一期項目采用最新的工藝包，通過配置更加復雜的煉油裝置，加大重油在原料油中的比例，其尼爾森復雜系數分別為 13.9 和 11.9，高于美國前十大煉廠的尼爾森系數平均值，遠高于“三桶油”煉廠。