Создан в апреле 1965 года Государственным комитетом нефтедобывающей промышленности при Госплане СССР на базе Казанского отдела промыслового нефтехимического сырья Татарского научно-исследовательского и проектного института нефти. С декабря 1965 года – в ведении Министерства нефтехимической промышленности СССР как головная организация в области производства и потребления лёгкого углеводородного сырья. С 1991 года под научно-методическим руководством Академии наук РТ (до 1993 года Всесоюзный НИИУС).

В составе института 16 лабораторий, научно-технический отдел, ремонтно-механические службы, опытная полупромышленная установка для испытаний. Основные направления работ: разработка новых и совершенствование существующих процессов и катализаторов очистки углеводородного сырья, сжиженных газов, топлив и сточных вод от сернистых соединений, технологий и оборудования для переработки лёгкого углеводородного сырья (газофракционирование, очистка, осушка и т. д.); разработка технологий получения чистых углеводородов, поверочных газовых смесей и сероорганических соединений для метрологических целей и их производство; определение ресурсов и составление текущих и перспективных балансов сероводорода для производства серы и серной кислоты на нефтеперерабатывающих предприятиях; исследования высоковязких нефтей и природных битумов, разработка науч. основ технологии их переработки; разработка нормативной документации технологий по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов на предприятиях и в отдельных регионах; определение ресурсов и составление сводных текущих и перспективных балансов производства и потребления лёгкого углеводородного сырья; проведение анализа состояния производства и потребления углеводородного сырья (этан, сжиженные газы, пентаны и т. д.) в нефтевой, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности России и подготовка по ним ежегодного отчёта.

Научные разработки внедрены на нефтеперерабатывающих заводах РФ (АО «Татнефть», АО «Нижнекамскнефтехим», ОАО «Пермский газоперерабатывающий завод», акционерные компании «Сибур», «Сургут-Газпром», Ачинский, Куйбышевский нефтеперерабатывающие заводы, АО «Норси-Ойл» и др.), Казахстана («Чимкентнефтеоргсинтез», Атырауский нефтеперераб. завод) и дальнего зарубежья (фирма «Шеврон» – США, фирмы «Лурги», «Линде», «БАСФ» – Германия, фирма «Пропак Систем ЛТД» – Канада).

В институте (на 2000 год) 1 академик Академии наук РТ, 3 доктора, 21 кандидата наук, 8 лауреатов Государственных премий; сотрудниками института получено 350 авторских свидетельств, 33 патента на изобретения, в том числе три патента США, один – Германии.