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中國寰球工程有限公司北京分公司(以下簡稱北京寰球)隸屬于中國寰球工程有限公司，是由中國石油天然氣集團公司控股的上市公司。北京寰球以技術為先導，以設計為龍頭，集咨詢、研發、設計、采購、施工管理、開車指導、融資等多功能于一體，是具有項目管理承包和工程總承包綜合能力的國際工程公司，是智力密集、技術密集的科技型國有骨干企業。
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中國石油集團東北煉化工程有限公司（以下簡稱公司）（英文縮寫PCNE）隸屬于中國寰球工程有限公司，成立于2007年，是以工程設計、工程總承包、工程咨詢、技術研發為核心業務的東北地區規模最大的煉化工程公司，公司擁有工程設計綜合甲級資質、工程咨詢專業甲級資質、環境影響評價甲級資質和化工石油工程總承包一級資質。
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華東設計院創建于1974年，前身為中國石油天然氣華東勘察設計研究院（CEI）、2016年經中石油工程建設板塊重組整合到中國寰球工程有限公司。華東設計院擁有工程設計綜合甲級資質證書，工程咨詢、工程造價甲級資質證書，壓力管道設計及一、二、三類壓力容器設計資質，是國家綜合甲級設計院、中國石油天然氣集團公司煉油設計指導院、銷售板塊技術支持院， “AAA”級企業信用單位。
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中石油北方工程設計有限公司，原為化工部第九設計院，成立于1958年，重組整合后現為寰球公司子公司。經過近一個甲子的發展，伴隨著中國經濟建設的改革進程，公司以雄厚的技術力量和精良的裝備，建立了完善的管理體系，沉淀了優良的企業文化，積累了豐富的工程設計經驗，已成為以工程設計為主體的工程總承包的大型工程公司。
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寰球上海公司（原名上?；ぴO計院有限公司），成立于1963年，是國家住房和城鄉建設部批準的化工石化醫藥行業設計甲級、建筑行業建筑工程設計甲級及國家發展和改革委員會批準的工程咨詢四級的工程公司，能獨立承擔國內外大中型工程項目的前期咨詢服務、工程設計、設備和材料采購、現場施工..
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大慶石化工程有限公司的是具有工程咨詢、工程設計、工程監理、設備監理、項目管理、開車指導、工程總承包和化工技術開發等功能的煉化一體化工程建設企業，是國家高新技術企業，擁有AAA級信用資質。
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寰球新疆公司的前身是獨山子石化公司工程公司（新疆獨山子方辰石化有限責任公司），2009年11月12日重組劃轉中國寰球工程公司，屬中國寰球工程公司全資子公司。截至2010年1月1日，有在職員工334人，其中，各類注冊師266人次，高級職稱1人、副高級41人，中級120人。注..
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寰球廣東公司是中國寰球工程公司為服務于中國石油南方發展戰略和華南地區中外客戶，提升寰球公司在華南地區的工程建設服務能力，按照《公司法》于2007年控股（70％）重組有50年歷史的、具有甲級工程承包和甲級設計資質、在華南地區石化工程建設領域知名的原廣東省石油化工設計院，并和..
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寰球中油六建公司前身是中國石油天然氣第六建設公司，2008年與中國寰球工程公司重組整合。是國家大型骨干施工企業，成立于1968年，總部位于山水甲天下的桂林市。
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中油吉林化建工程有限公司（以下簡稱“吉林化建”），成立于1950年，其前身為化工部第一建設公司，現為中油寰球工程公司投資的法人獨資企業，是國內建筑業中擁有資質級別最高、類別最多、綜合實力最強的企業之一，被譽為“中國化工建設第一軍”。
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河北寰球工程有限公司（簡稱：河北寰球公司）成立于1978年，是部屬勘察設計單位，原名稱為化學工業部化學礦山規劃設計院，是中國寰球工程有限公司所屬具有獨立法人資格的全資子公司。