บริษัท ปตท.เคมีคอล จำกัด (มหาชน) หรือ PTTCH ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2548 จากการควบรวมบริษัทปิโตรเคมีแห่งชาติ (NPC) และบริษัทไทยโอเลฟินส์ (TOC) ส่งผลให้เป็นผู้ผลิตโอเลฟินส์รายใหญ่ที่สุดในประเทศไทย โดยดำเนินธุรกิจหลักในการผลิตเอทิลีน โพรพีลีน และพอลิเมอร์ รวมถึงมีโครงการลงทุนสำคัญในนิคมอุตสาหกรรมมาบตาพุด เช่น โรงงานผลิตฟีนอล เอทานอลเอมีน และส่วนขยายโรงงานผลิตเม็ดพลาสติก เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีบริษัทร่วมทุนอีกหลายแห่ง เช่น พีทีที ฟีนอล พีทีที ยูทิลิตี้ และวีนิไทย ต่อมาในวันที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2554 บริษัทได้ยุบเลิกและรวมกิจการกับบริษัท ปตท. อะโรเมติกส์และการกลั่น จำกัด (มหาชน) จัดตั้งเป็น บริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล จำกัด (มหาชน) ซึ่งเป็นบริษัทปิโตรเคมีครบวงจรที่ใหญ่ที่สุดในประเทศ