| 1969年 | 6月 | 丸善石油株式会社の中央研究所が和歌山県下津町から埼玉県幸手町に移転。 |
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| 1986年 | 4月 | コスモ石油株式会社設立に伴い、大協石油技術研究所（四日市）、同横浜研究所（横浜）、丸善石油研究所（幸手）を統合。埼玉県幸手に「コスモ石油中央研究所」を開設。 |
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| 1988年 | 1月 | コスモ石油中央研究所とコスモ開発株式会社調査研究部および開発研究所が集約・統合し「株式会社コスモ総合研究所」として分社化。「研究開発センター」と改称。 |
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| 1998年 | 5月 | 発酵法によるALAの工業生産法を開発。 |
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| 7月 | コスモグループの潤滑油専業会社として「コスモ石油ルブリカンツ株式会社」が発足。研究開発センター内の潤滑油部門をコスモ石油ルブリカンツ商品研究所として移管。 |
| 2001年 | 6月 | コスモ総合研究所の研究開発部門がコスモ石油に移管。「コスモ石油中央研究所」と改称。 |
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| 2002年 | 8月 | 天然ガスからの液体燃料製造（GTL）触媒を開発。 |
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| 2003年 | 4月 | 製油所で発生する余剰汚泥の減容化技術を開発。 |
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| 2004年 | 4月 | サルファーフリー軽油製造のための超深度脱硫触媒を開発。 |
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| 2015年 | 10月 | 持株会社体制への移行に伴い、コスモ石油は石油精製事業を担う。中央研究所は同社の研究開発拠点として継続。 |
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| 2019年 | 6月 | 幸手に研究所が設立されて50周年。 |
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| 2021年 | 5月 | Innovation Square（集合居室）を設置。 |
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| 2022年 | 11月 | 原油スラッジ削減（Sludge Volume Reduction）技術実証に成功。 |
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| 2023年 | 4月 | 京都大学と次世代エネルギーの安定供給技術などの包括的な共同開発検討を開始。 |
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| 2024年 | 3月 | コスモ石油の研究機能を中央研究所に集約。 |
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| 6月 | 太陽光発電と蓄電池設備の連携実証を開始。 |
| 7月 | フィルム型ペロブスカイト太陽電池の共同実証実験を開始。 |
| 2025年 | 8月 | ソーラーカーポート（再生可能エネルギーおよび電気自動車（EV）関連設備）を用いたカーボンニュートラル化実証を開始。 |
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