北化院致力于建设世界一流的能源化工研究机构。牢牢把握科学发展主题，紧紧抓住加快转变经济发展方式这条主线，积极实施技术领先战略、产品差异化战略和可持续发展战略。在工业催化、有机合成、高分子聚合、塑料加工、合成橡胶、化工环保、化学工程、分析表征和科技信息等方面形成了较坚实的学科基础和专业优势。设立了聚烯烃国家工程研究中心、橡塑新型材料合成国家工程研究中心、国家基本有机原料质量监督检验中心、国家石化有机原料合成树脂质量监督检验中心、国家化学建材测试中心和国家高分子材料与制品质量监督检验中心等全国性技术中心，出版《石油化工》、《化工环保》和《石油化工快报》等学术期刊和行业性杂志，其中《石油化工》被中国学术期刊评价委员会评为“RCCSE中国权威学术期刊”。
北化院现有中国工程院院士1人，国家“千人计划”人才2人,教授级高级工程师68人，高级技术人员570人，博士240人，硕士301人。北化院拥有2个一级学科硕士学位授权点，设有博士后科研工作站，具有独立招收博士后研究人员资格。
截止到2015年底，北化院共申请中国专利4487件，国外专利888件，获得中国专利授权1898件，国外专利授权416件。获得省部级以上科技奖励359项，其中国家技术发明奖4项，中国专利金奖2项，国家科技进步一等奖3项、二等奖9项。在100万吨/年乙烯、30万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚丙烯、MTBE裂解制异丁烯、碳五分离、乙烯三聚制1-己烯、异戊橡胶、溶聚丁苯橡胶、SBS等大型成套技术开发及推广应用中发挥关键作用，为石油化工主体技术国产化提供强有力支撑。应用北化院大型乙烯裂解炉技术，新建和改造的裂解炉共计99台，裂解炉乙烯生产能力达819.5万吨/年。大型聚丙烯成套技术共建设29套生产装置，总能力达到559万吨/年。先后开发成功了聚乙烯、聚丙烯、前脱丙烷前加氢、碳二加氢、碳三加氢、碳三催化精馏、裂解汽油加氢、低温甲烷化、烯烃脱一氧化碳/脱氢/脱炔/脱氧、乙烯氧氯化、乙烯环氧化制环氧乙烷、苯酐、顺酐、有机胺、茂金属聚乙烯、正丁烯异构制异丁烯、MTBE裂解制异丁烯等31个品种共51个牌号的石油化工催化剂。在合成材料新产品方面，成功开发了聚乙烯燃气管PE100、高速高挺度BOPP、聚丙烯直接生产汽车保险杠专用料和高抗冲聚丙烯、高结晶聚丙烯、透明聚丙烯、高性能无纺布专用料、高纯度聚丙烯、高熔体强度聚丙烯等合成树脂新产品，以及三元集成橡胶、丁苯透明树脂、SBS、SIS、低顺式聚丁二烯橡胶、嵌段丁苯橡胶、丁基橡胶/溴化丁基橡胶和稀土异戊橡胶等合成橡胶新品种或牌号。在节能降耗、污染源治理、污水回用技术的开发和推广方面，北化院的一大批科研成果得到广泛应用，有力地支持企业清洁生产和降本增效。
目前，乙烯裂解技术、聚丙烯催化剂技术、SBS技术以及碳二选择加氢催化剂、碳三选择加氢催化剂、聚乙烯催化剂、聚丙烯催化剂、银催化剂、纳米粉末橡胶等均已实现出口。
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