O objetivo deste trabalho é avaliar o investimento em uma refinaria de petróleo no Brasil, país importador de derivados de petróleo, através da Teoria de Opções Reais, abordagem de grande valor prático e acadêmico, que realiza uma valoração mais justa da refinaria, ao incluir a modelagem das incertezas e incorporar flexibilidades gerenciais, negligenciadas pela análise tradicional. As incertezas, modeladas através de processos estocásticos, são o câmbio e o crack spread, adaptando-se o crack spread para o refino brasileiro. São avaliadas as opções de postergação, de parada temporária e sua interação. É apresentada a melhor decisão para o investimento remanescente no projeto e como ela seria alterada se o projeto ainda fosse ser iniciado. Para o investimento remanescente, a melhor decisão é postergar o projeto se a opção for perpétua e investir imediatamente se expirar em até 5 anos. Sensibilidades alterando volatilidade e taxa de conveniência apresentam recomendações diferentes, reduzindo a robustez dos resultados. Quando se considera o valor completo do investimento, a postergação é recomendada em todos os cenários analisados. A opção de parada temporária aumenta o valor da refinaria e reduz o valor da opção de postergação. O modelo desenvolvido permitiu aperfeiçoar a análise de investimento da refinaria em questão e pode ser replicado para análise de investimento em outras refinarias pertencentes à mesma empresa ou a outras. Para trabalhos futuros, recomenda-se calcular a opção de troca input–output, aperfeiçoar a modelagem do crack spread e incorporar o preço do gás como incerteza.