中国海油与英荷壳牌集团合作的中海壳牌石化项目（南海大石化项目），位于广东省惠州市大亚湾，是目前中国最大的中外合资项目，总投资 42 亿美元。中方投资者中海石油化工投资有限公司和外方投资者壳牌南海私有有限公司（英荷壳牌集团成员之一）各占 50% 的股份。中海石油化工投资有限公司是中国海洋石油总公司（持股 90% ）与广东广业投资集团有限公司（持股 10% ）共同组建的合资企业。

    2005 年 12 月 3 0 日，以 80 万吨乙烯裂解为龙头的联合化工厂建设完工。 2006 年 3 月 31 日，南海大石化项目正式投产， 9 月 10 日正式进入商业运行。 2006 年，项目生产经营情况良好，现共有员工 1250 人。南海大石化项目具备每年产 230 万吨高品位、高附加值石化产品的能力，可在国内市场大量替代进口产品，并将有力带动珠三角地区的精细化工、新材料及塑胶等产业发展跃上新台阶。