乙烯生产过程控制的特点在于控制对象工艺流程长、操作变量多、多时间尺度、操作单元和设备之间物料和能量紧密耦合，并包含复杂的裂解反应、催化加氢反应，二元（甲烷+乙烯）制冷压缩机等，存在很多难以直接测量或测量不准确的过程变量。对乙烯生产过程控制的技术要求主要表现在3个方面：①发展各种高可靠性、分布式控制特点的大型集散控制系统；②发展软测量技术，特别是有冗余特征的动态软测量技术，对关键不可测变量进行“测量”；③基于工艺特点，发展高可靠性、易操作、免维护和高控制精度的先进控制实现技术和应用技术。乙烯是重要的化工基础原料，乙烯产量是一个国家化学工业发展水平的标志。乙烯生产过程控制技术包括裂解炉先进控制技术、冷箱与脱甲烷塔先进控制技术、分离系统关键性能指标先进控制技术和乙烯装置全流程协调优化控制技术。

裂解炉是乙烯生产过程的“龙头”和效益中心。大分子石油烃组分在800℃以上的高温条件下发生复杂的裂解反应，生成小分子的氢气、甲烷、乙烯、丙烯和丁二烯等，并伴随炉管结焦反应。随着裂解反应，裂解炉原料属性和操作条件不可避免地会有波动。为了保证乙烯装置的运行稳定，必须尽量减小这些波动对下游过程的影响。裂解炉先进控制技术包括裂解深度优化控制，用来稳定和优化裂解炉关键组分的比例，例如丙烯与乙烯的质量比控制，用来适应原料属性变化；裂解炉炉管出口温度控制、裂解炉各组炉管温度均衡控制和裂解炉负荷和汽烃比控制，用来稳定和均衡裂解温度、进料流量和汽烃比等关键过程变量。

结合深冷与脱甲烷过程模型的动态特性分析，利用从工业装置获取的不同操作过程的时间序列数据，构造稳态软测量模型的动态超前/滞后补偿器，获得结构相对简单的动态软测量模型，实现对塔顶塔釜关键组分的动态软测量；应用整体协调控制策略，实现深冷与脱甲烷过程之间的解耦控制策略。

根据分离系统脱乙烷塔、乙烯精馏塔、脱丙烷塔、丙烯精馏塔、乙炔加氢反应器、甲基乙炔和丙二烯加氢反应器设计数据、实际操作工况数据，以及烃类物系分离过程机理，建立与实际操作数据相吻合的工艺机理数学模型，实现流程模拟。应用人工神经网络和工业过程数据协调与校正技术，建立分离系统关键组分的神经网络软测量系统，提高组分“测量”的实时性和稳定性。实施基于神经网络软测量系统的实时前馈推断控制技术，在保证分离系统稳定的基础上，控制关键组分含量在合理范围内。

深入分析各单元设备之间的物料耦合和能量耦合关系，建立物料和能量平衡模型，在乙烯裂解炉、冷箱与脱甲烷塔、分离系统等的单元过程先进控制基础上，构建乙烯装置全流程协调控制系统，实现单元间关键控制指标的协调优化控制。