山石化公司从1972年开始建设30万吨乙烯工程起，于1992年又利用技术更新对30万吨乙烯工程进行改造，使其产量达到了45万吨。从1997年开始又陆续扩建改造，燕山石化公司乙烯年产量达到了67.5万吨。加上北京化工集团从1991年至1995年投资61亿元建设的年产乙烯、丙烯、环氧乙烷、乙二醇、丁醇、辛醇、EVA树脂、超高分子量低压聚乙烯等紧缺石油化工产品40万吨工程，北京乙烯产量突破百万吨。
一、首套30万吨乙烯工程落户燕化
乙烯乃基本有机化工原料，主产品是乙烯、丙烯、丁烯或丁二烯，还有苯、甲苯和二甲苯，以及乙炔和萘。副产品是混合碳四、碳三液化气、裂解汽油、甲烷氢和燃料油。乙烯用途十分广泛，可以代替电石乙炔，生产合成树脂、醋酸、醋酸乙烯等产品。乙烯生产能力是衡量一个国家石油化学工业发展水平的重要标志。
中国乙烯工业不仅发展慢，而且产量低。20世纪50年代，我国为了生产合成橡胶所需要的乙烯，依靠粮食酒精制造。1961年兰州化学工业公司以炼油厂气为原料，建设了年产仅5000吨乙烯的管式炉，直到1962年元旦才生产出第一批合格的乙烯产品。70年代初，为了缓解老百姓吃饭穿衣的压力，国家使用了当时非常宝贵的外汇，从国外购买了石化生产技术和设备，用化工生产来补充农业粮棉不足问题。
北京建成年产30万吨乙烯工程以后，直到1983年，我国才恢复建设与北京30万吨乙烯工程同期引进的4套各年产30万吨乙烯装置及配套的石油化工装置。这4套乙烯装置陆续投产后，我国年乙烯生产能力达到了170万吨。到2012年底，我国乙烯年产量已达1514万吨，国内乙烯当量消费量为3190万吨，国内自给率仅为47.5%，尚有50%的缺口。
（一）一项关系到全国石化发展的决策
北京的乙烯原料，最初只是北京化学工业局系统利用电石乙炔为原料生产的少量乙烯产品，这种状况制约了北京化学工业的发展。
燃化部做出的在北京石化总厂（燕化）建设30万吨乙烯工程、搞石油化工大基地的决策，关系国家的发展、人民生活水平的提高，不仅促进了北京石化工业的发展，也带动了全国石化工业的发展。按设计，年产30万吨乙烯，其中24.5万吨送高压聚乙烯、乙二醇作原料，5.5万吨送北京化工二厂作聚氯乙烯原料，以便逐步替代该厂劳民伤财的电石乙炔原料生产。这一工程，包括从日本引进的8套进口装置和4套国内装置及其他相应的配套工程，总投资20亿元。
北京把这一工程作为全市的重点，一期工程以30万乙烯为主，共4套进口装置（乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、丁二烯），1套国产常减压蒸馏装置，投资11亿元，工程于1973年8月29日破土动工。国家计委、国家建委、石化工业部，从全国各地调集了2.4万多专业人员和4000多名民工，参加工程建设。国务院各有关部门组织了28个省、市、地区的800多个协作单位，支援各种设备、材料5000多种。北京市也组织全市14个局、7个区县、300多个单位按行业归口，分工包建，征地、拆迁、承担厂外配套工程和供电、电信、交通运输、勘测、物资供应、设备制造、国外设备检验以及输气管道建设等多项工作。
燕化年产30万吨乙烯装置采用美国鲁姆斯公司的技术，是世界上第一套以轻柴油为原料的乙烯装置，也是当时世界石油化工装置朝大型化发展后规模较大的装置。此外，还有从德意志民主共和国引进的高压聚乙烯、聚丙烯、丁二烯抽提（统称为“四烯”）等14套装置。“四烯”装置中，国外供应的设备材料达3万吨，其中最重的生产装置达500吨，最大的换热器重75吨，都是国内石油化工业从未有过的设备。“四烯”循环水每小时用水量为2.88万吨；每小时用电设备容量为50814千瓦；每小时蒸气消耗量为111吨。仅配套工程的建设，国内供应钢材就达15万吨左右。整个扩建工程占地面积781公顷，实物工程总计土石方732万立方米，建筑面积106万平方米。化工设备7138台，电器设备1391台，仪表23989台（件），工艺热力管道1307公里，给排水管线462公里，需用钢材21.26万吨，木材19.22万立方米，水泥44.3万吨。
（二）工程建设及施工单位
1973年8月29日，乙烯工程破土动工誓师大会隆重召开。参加会战的施工单位有11个设计单位和12个施工单位，共3.2万余人。其中一期工程从1973年到1975年，先后完成了乙烯装置、聚丙烯装置、常减压蒸馏装置、丁二烯抽提装置、高压聚乙烯装置、两套己烷装置及辅助、公用系统工程。二期工程从1975年到1977年，完成了以年产4万吨涤纶聚酯为中心的聚酯一条龙建设，其中包括乙二烯、加氢制苯、对二甲苯、对苯二甲酸、缩聚等装置，以及辅助、公用系统工程和顺丁橡胶扩建工程。
国家建委第一工程局负责平整土地的工程，他们采用深井连锁大面积爆破的方法，在13个月的时间里，搬掉了5座山头，填平了3条山沟，完成了需要3年时间才能干完的土地平整工作。承担丁二烯抽提装置区场地平整任务的是抚顺炼建五公司，他们需要完成的土石方量很大，又缺少机械设备，这个公司就组织了千人上阵大军，用大锤破开爆破出来的大石头，再用扁担挑走。单根扁担压断了，就把两根扁担绑在一起挑，一个半月就完成了三个月的场平任务。
国家建委第一工程局三公司在浇筑高压聚乙烯装置的防爆墙时，正值1974年的寒冬腊月，防爆墙钢筋布置很密，穿着棉衣无法进去绑扎钢筋，工人们甩掉棉袄钻进去干活。露在外面的钢筋头，不仅把他们的衣服撕成了一条条口子，还把他们的脸蛋划出了一道道血痕。
乙烯工程建成后用水量大，且远离市区管网，必须从厂外引水，由北京市市政设计院研究总院承担供水系统设计任务。1973年9月，经国家建委、水利部、燃料化学工业部和北京市共同研究决定：取颐和园团城湖的湖水为水源，净化后逆坡供水至北京化工总厂厂区，工程总投资1.3亿元。工程设计人员在设计中借鉴国外资料，在国内首次开发出高效率同向流斜坡沉淀池新技术，促进了净水工艺技术的发展。在长距离输水钢管的壁厚计算中，合理减薄了钢管的壁厚，节约了大量钢材。这项工程是由北京市市政四公司和市政机械公司等单位负责建设施工的。
此外，北京市机械局42个单位承担了30万吨乙烯工程的363项合同、5754台（件）产品的制造任务。由于时间紧、任务重，所有承担会战任务的单位都是全力以赴。
（三）装备运输车辆及道路建设
运输30万吨乙烯工程特大型装置——乙二醇反应器，主要由北京市运输公司负责。遵照周恩来总理指示，国家计委、交通部和北京市政府决定，由北京市交通局负责制造牵引400吨机车和载重300吨的挂车。
制造这么大的牵引车，在北京市尚属首次。负责制造牵引车的北京市汽车修理一厂是个只有千余工人的小厂，设备陈旧，缺少大型专用设备，也没有相关的技术人员。该厂工人、技术人员在厂党委领导下，发挥“蚂蚁啃骨头”精神，攻克一个个难关，在上海、北京有关单位支援下，终于利用现有设备制造出北京市第一台大型牵引车。
担负制造挂车任务的是北京市运输公司十五场，这个厂只有一个修车制配车间，人力、设备都比较薄弱。在设计和生产方案确定后，十五场的干部、工人、技术人员和前来支援的河北省静海县陈官屯锻造厂工人一起，克服种种困难，用夹板锤等土设备锻打部件，用手搭“人”字架代替吊机，用卷扬机吊起大板梁……终于制成第一台挂车。牵引车和挂车组成牵引列车，经试验，行驶平稳，符合设计要求。到1975年1月，3台牵引车全部制造完成，待命上路运行。
运输准备工作还包括修路、建桥、调整改造和加固供电通信线路，以及确定运输方案等。按交通部制定的大型设备运输公路暂订技术标准和桥梁承载300吨挂车能力的要求，全线道路新建改建了29.37公里，加固桥梁20座（总长度1063米），改建涵洞38个，全部工程在1975年7月底前完工待用。
1976年2月，乙二醇反应器正式启运。这个庞然大物自重295吨，长16米，高5.7米，宽5.2米，呈圆柱形。从日本通过海上航运到天津新港后，再从新港运到北京石化总厂，需要6天。有关部门制订了严密的运输计划，精心组织安排。当车队行驶到天津郊区时，发现原定路线有一座桥负荷力小，改道在冻土路面上行驶，一度出现挂车下沉险情。运输组及时采用双机牵引，将下沉的挂车拖出陷坑，化险为夷。第五天，车队要爬过坡道通过铁路，由于设备重心偏高，稍有晃动后果不堪设想。经过车上车下密切配合，车队用最短时间安全通过铁路。第六天下午，车队安全到达设备安装工地，万无一失地完成了这项特大型设备运输任务，给北京公路运输史增添了光辉的一页。
与此同时，北京石化总厂的铁路专用线也在加紧建设中。负责桥梁施工的北京铁路局工程处，在路基没有建完、铁轨未铺的情况下，采取“借鸡下蛋”的办法抢进度。首先，把预制好的4片桥梁用火车运到良乡海军机场油库铁路专用线，再由北京市运输十五厂用拖车把桥梁运到房山桥洞处。桥梁从火车装到汽车拖车上需要列车吊车机，当时正值春节，北京铁路局打破救援吊机待命不动保春运的惯例，从天津和张家口各抽调一台救援吊机，用专列运到良乡配合卸车。把桥梁运到房山京周公路铁路桥以后，再用4台50吨千斤顶将桥梁顶起，下面填上枕木使之一点一点升高。当桥梁升高到5米多时，再用4根钢横梁将桥梁滑行到桥墩上就位。靠这种土办法，只用4天时间就把4片桥梁吊装就位，使工程提前在1974年6月正式竣工通车。
（四）让日方折服的焊接新工艺
北京石化总厂建筑安装公司负责组装从日本引进的4座1500立方米的乙烯球罐，这是中国首次引进组装的巨型球罐。每座球罐足有5层楼高，需要经过组装、焊接、检验、保冷4个阶段29道工序才能完成组装，其中球罐赤道带的组装对施工技术的要求更高，日方规定整个工期10个月。建筑安装公司通过改进操作方法，平均不到4天就完成了每座球罐的赤道焊接，其中第三座球罐只用2天，焊接速度和质量都优于日方。有5名女焊工由日本焊工乔本执焊指导，他要求5位女焊工保持速度跟着他焊。焊后，他仔细检查女工们的焊缝，那整齐、均匀、如细浪一般的焊道，让他十分满意。这5位女焊工被誉为“球罐上的五朵金花”，焊接时，正值溽暑盛夏，焊工们头顶烈日，脚踩预热到100℃的钢板，每人每天要焊4桶20公斤的焊条，每次从工作面下来浑身上下像从水里捞出来的一样。
丙烯精馏塔是生产高纯度丙烯的关键设备，塔高80余米，直径4米多，壁厚28毫米，重达316吨，是个庞然大物。制作这种大型化工设备，国内还没有先例。日方要求卷板时不能用锤砸，焊接时不能在母体上打火引弧，焊前要预热到150℃，焊后要进行整体热处理。技术工人们刻苦钻研，不仅闯过了切割关和卷板关，还得到尺寸合格的筒节。但在组装时，按日方提供的焊接工艺实施焊接后焊缝出现严重裂纹，日方修改工艺后又试焊了13次，焊了36块钢板，仍然道道焊缝有裂纹，日方代表只好回国求教。建筑安装公司发动群众攻关，还到清华大学焊接系教研室请教。在清华大学老师的帮助指导下，把日方工艺的合理部分同自己的实践结合起来，连续奋战10个昼夜，进行多次焊接工艺试验，终于使焊接的一次合格率达到99.3%。日方代表回来后怀疑中方的焊接工艺，决定按中、日两种工艺进行对比焊接试验。结果，按日方工艺焊接的焊缝均有裂纹，按中方工艺焊接的焊缝无丝毫裂纹。日方代表在事实面前折服了，决定作废日方工艺，确认中方新工艺，签署了工艺修改书，并同意承担由此造成的全部损失。
