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1953年1月，为了促进化学工业的发展，重工业部做出了迅速集中全国化学工业设计力量的决定，以中央化学工业局、华北化学工业局和东北化学工业局所属的设计处（室）为主，于当年3月下文组建了“——自此在沈阳诞生了第一个全国性的化学工业专业设计单位，成为我国化学工业设计事业的摇篮。6月又更名为“
化学工业设计院创建初期，主要从事吉林、兰州、太原三大化学工业区的配套设计，以及解放前遗留下来化工企业的恢复、改建工作。新中国第一代化学工业开拓者，以高度的责任感和积极性，艰苦奋斗，迅速消化、吸收设计技术，草创了我国化工设计制度。
1956年，国务院在原重工业部化学工业管理局基础上，成立了“中华人民共和国化学工业部”，“重工业部化学工业管理局化学工业设计院”改名为“化学工业部化学工业设计院”，下辖职工数量达到2300多人。为了便于管理，当时按行业划分为4个分部——氮肥部、有机部、基本化学部和勘察部。后又将4个分部改为3个设计分院，和1个勘察公司，而化工设计总院㊣成为领导管理机构，同时兼任化学工业部设计司的职能。
1958年，化学工业部又进行了体制改革，将氮肥、基化、有机3个设计院合并，复名为“化学工业部化学工业设计院”，下设8个分院：大连、吉林、锦西、西北㊣✅（兰州）、华东（南京）、华北（天津）、西南（成都）、华中（武汉）。
1956~1958是化学工业设计院大发展时期，1957年底人数达到3099人。而后，大批设计人员从总院抽调至下属8个分院，以及各省化㊣㊣学工业厅局，组建省㊣化学工业设计院。化学工业设计院主要负责全国设计任务的安排、平衡和设计力量调度，组织重大技术路线和技术方案的讨论审查。
1962~1964年，化学工业部对下放后过于分散的设计力量进行调整和集中，并开始从煤化学工业转向石油化学工业。
这个时期，化工设计院在实践中学习苏联设计经验，锻炼独立勘察设✅计能力，逐步掌握了中小型化工生产装置的设计，并进行化学工业成套装置出口的援外工作，陆续开展了越南氟硅有机材料、朝鲜、缅甸、阿尔巴尼亚、巴基斯坦等国家的12套生产装置设计和建设任务。
1965年，化学工业部对勘察设计机构进行新的调整，并按序列更改设计院名称，将“化学工业部化学工㊣业设计院”更名为“化学工业部第㊣一设计院”。（北京化工设计院改名化工部第一设计院；太原、兰州、南京、吉林化学工业公司设计研究院的设计部分定名化工部第二、第五、第七、第九设✅计院；淮南化工设计院、中南氮肥设计院、北京化工设计院七室、西南化工设计研究院的设计部分分别定名化工部第三、第四、第六、第八设㊣计院。）
十年wg期间，设计院的组织机构也经历了急剧变更。1969年，部分人员被分配去燃化部河南太康“五七”干校，其余人“战备搬迁”至山西阳✅泉市平定县娘子关公社程家村，直到1973年才逐步迁回北京。
即便在如此条件下，当时的化工前辈们忍辱负重，参与了我国一批新建石油化工基地，如北京石油化工总厂（燕山）、湖南2348（岳阳）、山东胜利化工总厂（齐鲁）的设计工㊣作。
1970年，煤炭部、化工部、石油部㊣合并成立燃料化学工业部。故原“化学工业部第一设计院”更名为“燃料化学工业部化学工业设计院”。
1971年，燃化部军管会决定对设计院进行解✅体，将1300多名职工中的大多数分别调至石油化工规划院、北京石油化工总厂设计院、山东胜利石油化工总厂设计所以及天津市化工设计院等单位，仅留下362人，改名为石油化学工业设计㊣院，划归化工部第十二化工建设公司领导。
1972年，石油化学工业设计院脱离化工部第十二化工建设公司，与原化工部北京橡胶设计研究院设计部分合并，成为一个独立的设计单位并恢复使用“燃料化学工业部化学工业设计院”名称，定址天津。
这个阶段受到wg的冲击和破坏，设计院几经折腾，处于发展的最低谷。期间，设计㊣院领导参与了由冯伯华带队的赴㊣美大化肥考察团，为后来我国引进16套大化肥的建设✅工作打下了基础。随后设计院承担了辽河化肥厂的国内配套设计和建设工作，并完成了大庆石化部分设计和建设任务。
1975年，燃料㊣化学工业部分为煤炭工业部和石油化学工业部。石油化学工业部成立后，“燃料化学工业部化学工业设计院”名称也随之变更为“石油化学工业部化学工业设计院”，分别在北京西郊半壁店、北京东城区兴化东里三号楼、天津北仓3处办公，职工数量共1100人。
1977年，石油化学工业部决定，原北京橡胶设计院人员与橡胶研究院重新合并组成北京橡胶设计研究院；原第九化学建设公司设计所的人员在天津单独组院，使用“化学工业部第✅一设计院”名称——这便是后来中国天辰的由来。
同时，当年还做出了将石油化工设计院的人员从北京迁往大庆，组建大庆石油化工设计院的决定。但1978年，化学工业部恢复，随即撤销了该决定，并在北京恢复启用当年创建时的名称——化学工业设计公司。此时部分人员调化学工业部机关，化学工业设计公司仅有370人，是人数最少的时期。
1979年，化学工业部以原有化工部㊣㊣北京化工第一设计院人员为基础，组建“化学工业部化工㊣设计公司”，批准了化工设计公司新建业务大楼和职工住宅的计划，在胜古北里规划建设职工家属宿舍，开始了“重建家园”的工作。
1981年，化工设计✅公司兼用“北京化工工程咨询公司”的名称，以适应国内外工程咨询业务的需要。
化工设计院多年来几经分合，1969年战备搬迁时，其财产、物资分别转移到部署㊣天津第一设计院、北京橡胶设计院、北京石化总厂设计院等，造成设备、图书、文档遗失。
1984年，为了适应国内外工程任务的需要，化工部在㊣原化工设计公司的基础上，组建“中国寰球化学工程公司”，为化学工业部直属公司（基建局）归口管理。
按照国际上工程公司的通用模式，进一步对设计体制、管理程序进✅行改革，逐步由单一的设计院向多功能的国际型工程公司过渡，开始承包国内外各种工程建设任务——这是㊣㊣我国设计体制改革上的一项重大突破，意义深远。
1992年，寰球公司获国家工㊣商行政管理局核准，颁发了设计行业第一份企业营业执照，由历时38年之久的事业单位改为化工部直属企业，成为全国第一个“事改企”的设计单位。同年，又经经贸部批准，获得对外经营权。
1998年，寰球公司首次被美国ENR评选为全球最大的225家工程承包商之一，位列191位，同时被评选为全球最大的㊣200家设计公司之一，位列194位。
2000年，根据国务院《关于中央所属工程勘察设计单位体制改革实施方案的通知》，寰球公司成为中央直接管理的全国10家设计单位之一。
2002年9月，中国寰球化学工程公司㊣更名为“中国寰球工程公司”。同年，国务院机构调整，寰球公司成为国资委直接领导和管理的企业。
2005年，为贯彻落实党的十六大精神，实施国有经济布局战略性结构调整，中国寰球工程公司按照国资委的部署整体并入中国石油天然气㊣集团公司，成为中国石油直接管理的全资子公司。
2008~2009年，中石油对寰球公司“强化工补炼油”，打造以化工工程为主、炼油工程为辅的工程公司。2008年与中油六建合并重组；2009年，兰州、独山子、抚顺等中石油所属石油化工设计单位划入中国寰球。
2016年，“中国寰球㊣工程公司”更名为现在的名称“中国寰球工程有限公司”——至此，距1953年成立“重工业部化学工业管理局化学工业设计公司”，已经过去64个春秋。
目前，寰球工程是中国石油集团工程股份有限公司下属的子公司。根据中油工程2023年度报告，可以大概了解到寰球的经营情况：