2009年5月24日，镇海炼化生产的大陆第一船1万吨符合欧Ⅴ排放标准的车用柴油从算山码头装运发往香港，使镇海炼化一举突破埃克森美孚、韩国SK对香港柴油市场的垄断，让香港百年来第一次用上了大陆的欧Ⅴ柴油，让中国石化环保油品跻身世界高端市场，标志着中国石化生产的车用柴油质量已经达到了世界最高的标准要求。这也是继中国石化为2008年北京奥运会成功生产出国Ⅳ标准汽柴油之后，在炼油生产技术上取得的又一重大突破。
2011年，镇海炼化全面淘汰90号汽油，车用柴油升级到国Ⅲ标准，日均柴汽油量分别达到0.81万吨和2.1万吨以上，保障了浙江及周边地区有油用、用好油。
科技创新是优质产品的重要支撑，更是节能减排的重要保证。镇海炼化与石科院、抚顺石化研究院联合开发了国内首创的“溶剂脱沥青—脱油沥青气化—脱沥青油加氢进催化组合工艺”这一重油加工线路，一举解决了公司重油处理能力不足、蜡油资源不足、化肥原料劣质化等“三大”技术难题。同时，他们还坚持追踪世界最先进的物耗、能耗低和“三废”排放量少并易治理的技术，用加氢工艺替代了碱洗工艺，并采用国际先进的硫回收率达99.9%以上的硫磺回收技术，可以回收原油中的绝大部分硫组分，建成了国内首屈一指的全加氢流程型炼油企业，构建了以“高利用型内部产业链”、“废弃物零排放”为基本构架的内部循环经济模式，走出了一条“代价小、效益好、低排放、可持续”的绿色发展道路。
此外，凭借灵敏的“电子眼睛”和“电子鼻子”，炼化过程中的环保安全体系达到了一个新的高度。他们在关键生产装置、要害部位安装了35套工业电视系统、298个摄像头，在可能产生有毒和可燃气体泄漏的危险部位安装了2353台固定式有毒气体和可燃气体报警仪，这些现代化的“电子眼睛”和“电子鼻子”，成为全天候监控安全环保生产的“利器”。公司还建有行业内监测项目全、分析精度高、应急反应快、自动化程度高的环境监控中心，有效提升了环境监测能力。
为确保生产过程的安全环保，镇海炼化所有的装置均实现DCS控制，并按照故障安全型设计，在独立于DCS系统之外又设置了安全仪表系统(SIS)。目前有安全仪表系统(SIS)35套，报警仪表2901套，联锁回路11372个，这些仪表系统均采用不中断电源系统(UPS)供电，确保了无论是正常状态还是事故状态下，装置的安全环保都万无一失。
