10月16日，举行的中荷经贸论坛前，中荷两国领导人见证共同见证双方企业签署8项合作协议，涉及能源、金融、航空、农业科技等领域，总金额约100亿美元。

其中，中国海油集团与荷兰皇家壳牌集团在海牙签署了惠州石化化工项目合作谅解备忘录，决定在中国建设三期项目，总投资数十亿美元。根据协议，双方将探讨合作建设生产装置，旨在全面发挥产业集群的优势，在大亚湾创建一个规模和竞争力都处于全球一流的大型炼化一体化基地。

本次签约，是中海油和壳牌继大亚湾石化项目一期、二期开展合作后，双方第三度牵手。

2000年，中海壳牌石油化工有限公司（中海壳牌）成立，合营外方投资者是壳牌南海私有有限公司，它是荷兰皇家壳牌集团的成员之一，占50%的股份；中方投资者为中海石油化工投资有限公司，占50%的股份，该公司是中国海洋石油总公司(持股90%)与广东投资开发公司(持股10%)的合资企业。

2005年12月30日，中海壳牌投资总额43.5亿美元的一期项目（南海石化）完工，1个多月后项目顺利投产。项目是以石脑油/凝析油为原料经蒸汽裂解、分离等工艺过程加工后得乙烯、丙烯、丁二烯、裂解汽油、芳烃等，并进一步在下游装置中加工成聚合物等产品出厂。其主要装置包括80万吨/年乙烯，32万吨/年乙二醇，45万吨/年聚乙烯，24万吨/年聚丙烯和56/25万吨苯乙烯/环氧丙烷等11套工艺生产装置以及配套的公用工程和辅助设施等组成。项目引进了包括壳牌专有技术在内的13项世界先进的专利技术，并采用与国际接轨的管理模式进行设计、施工和运营。

2014年8月，股东签订备忘录，同意以中海壳牌作为扩展合作实体，共同开发、拥有与运营二期化工项目。

2015年12月15日，中国海洋石油总公司与荷兰皇家壳牌公司在广州签署了《关于增进在大亚湾合作的重大条款协议》。协议签署后，壳牌集团将参与正在建设中的惠炼二期项目，进一步扩大双方在大亚湾石化项目的合作，扩建双方位于广东省惠州市已有股比为50:50的南海石化项目，在现有南海石化联合装置近旁参资兴建另一套石化联合装置。

该协议包括正在建设中的一套乙烯裂解装置和多套下游化工装置，以及一个苯乙烯和环氧丙烷/聚醚多元醇（SMPO/POD）装置。新建裂解装置将南海工厂的乙烯产能提高一百万吨，使现有产能增加一倍左右。作为协议的一部分，壳牌将其生产环氧乙烷和乙二醇的OMEGA专有技术，以及SMPO/POD技术应用于合资企业。扩建项目将增加南海石化工厂高质量产品的产量和种类，并提高合资企业的总能量效率。

2016年3月22日，中国海洋石油总公司与荷兰皇家壳牌公司共同宣布，双方正式达成协议扩建其各持股50%组成的合资企业——中海壳牌石油化工有限公司。在申报获得政府批准后，中国海油目前在该石化区建设的石化联合装置（C2）将与邻近已运营十年的南海石化联合体（C1）相整合，由中海壳牌统一运营。

2016年11月2日，中海油与壳牌联合发布消息称惠炼二期化工项目已获得所有必要的政府审批，增资重组，正式交割由合资公司中海壳牌拥有和运营。自11月1日起，合资公司将从中国海油正式接收在建的乙烯裂解装置和其它衍生品生产装置等化工资产。

2018年3月，中海壳牌化工二期项目以100万吨/年乙烯为龙头的11套生产装置试开车工作全面展开；2018年4月，二期乙烯裂解装置生产出合格的乙烯和丙烯，标志着项目投产成功。

2018年8月，中海壳牌石油化工有限公司增资新建的苯乙烯/环氧丙烷和聚醚多元醇（SMPO/POD）项目主装置正式开工建设，项目建设周期约两年。项目是中海壳牌二期扩建项目中增资新建的重要组成部分，采用壳牌专有技术，其中POD装置采用了业界领先的壳牌多元醇技术，是该项技术在中国的首次应用；SMPO装置采用了壳牌升级版的苯乙烯和环氧丙烷联产工艺。项目将新建六套生产装置，分别是一套75万吨/年乙苯装置、63万吨/年苯乙烯和30万吨/年环氧丙烷装置各一套、两套25万吨/年聚醚多元醇装置和一套10万吨/年的聚合物聚醚装置。