O potencial de produção da Bacia Potiguar sempre evidenciou a necessidade de uma unidade de processamento do óleo e do gás extraídos na região, porém só em 1983 foi criado o polo industrial petrolífero, em Guamaré. Seria o embrião de uma grande refinaria. Dois anos depois foi construída a primeira unidade de processamento de gás e, em anos posteriores, o terminal de armazenamento e transferência, a estação de tratamento de óleo e estação de tratamento de efluentes. 

Em 1999 entrou em operação a planta de produção de diesel. No começo deste século, teve início a operação da segunda unidade de diesel e da instalação da segunda unidade de processamento de gás. Em 2005 entrou em operação a unidade produtora de querosene de aviação e, em caráter experimental, o setor de biodiesel. No ano seguinte começou a funcionar a terceira unidade de processamento de gás.

Em novembro de 2009, foi assinado o Termo de Compromisso entre o Governo do Rio Grande do Norte e a Petrobras, para dar início às obras da Refinaria Potiguar Clara Camarão, com vistas a ampliar capacidade instalada e implantar uma unidade de produção de gasolina. Foram aplicados 215 milhões de dólares na ampliação das instalações do polo, que resultou na “criação” da Refinaria que, a partir de 2010, passou a produzir gasolina e nafta petroquímica.

Segundo a Petrobras, a Clara Camarão “produz diesel, nafta, querosene de aviação e gasolina, o que tornou o RN o único estado do país autossuficiente na produção de derivados do petróleo”. A Unidade de Guamaré tem capacidade de processar 37.800 barris/dia (6.000 m3) e compreende duas unidades de destilação atmosféricas (diesel e querosene para aviação), uma unidade de tratamento cáustico regenerativo e uma unidade de produção de gasolina.