本项目属于控制科学与工程和化学工程与技术的交叉领域。
乙烯工业是石油化工产业的龙头和发展标志，其发展标志着一个国家石油化工发展水平。我国现有乙烯产能居世界第二，但当量乙烯的自给率近五年均值仅有46.1%。由于乙烯原料复杂，生产运行水平相对落后，导致现有乙烯装置产品收率与能耗等与世界先进水平仍存在明显差距。为实现乙烯装置运行过程的高附加值产品最大化，本项目重点研发实施了以下创新技术：
(1)首次提出并实现了乙烯裂解炉炉膛内逐点流动、燃烧、辐射传热与炉管内自由基裂解反应过程的耦合建模技术，获得了不同炉型裂解炉炉膛内详细的烟气温度、速度、浓度和热通量分布，以及炉管外壁温度、炉管内油气温度、速度、压力和产物收率分布的详细信息，实现了裂解炉全周期运行特性的表征和模拟。为中国石油大庆石化15万吨/年大型裂解炉的自主设计制造提供了技术支撑。
(2)首次提出并实施了乙烯装置裂解炉炉群多种原料及其负荷的优化配置技术，达到国际领先水平。建立了不同裂解炉在不同裂解原料、不同操作条件下的各关键产品收率模型、燃料气消耗模型以及以废锅出口温度表征的运行周期模型，实现了裂解炉运行效率的在线评测；以高附加值产品最大化为目标，实现了对裂解炉炉群原料和负荷配置的MINLP问题在线求解与优化。在有效提高双烯收率的同时，降低了燃料气消耗。
(3)首次创造性地研发了裂解炉裂解深度实时优化控制技术，并在中国石化推广应用。采用油品属性聚类分析和神经网络技术，建立了不同油品属性的裂解产物全组分收率在线预测模型，利用滚动优化实现了裂解深度的实时优化，同时研发并实施了裂解深度智能控制技术，有效提高了高附加值产品产量。
项目已形成12项国家发明专利(授权2项、公开10项)，登记10项国家计算机软件著作权。发表的相关学术论文有32篇被SCI、33篇被EI收录。上述优化控制技术实施后，主要技术经济指标达到或超过了同类装置国际先进水平。其中：上海石化裂解深度控制技术实施后，在裂解不同油品时双烯收率平均提高0.24%～0.38%。裂解原料负荷优化技术实施后，总体提高双烯收率0.187%，年燃料气消耗减少5,296,022Nm3；扬子石化裂解深度控制技术实施后，SL-II型轻质裂解炉的"双烯"收率同比提高0.28%、SL-II型重质炉的"双烯"收率同比提高0.9%、GK-VI型裂解炉同比提高0.78%、SRT-IV裂解炉同比提高0.46%。裂解深度实时优化技术实施后，裂解石脑油时双烯收率增加0.333%、裂解加氢尾油时双烯收率增加0.374%；镇海石化裂解深度控制技术实施后，高附产品收率提高0.1%；天津石化裂解深度控制技术实施后，双烯收率提高0.24～0.34%。
项目成果自2008年1月开始陆续在中国石化扬子石化、上海石化、镇海炼化等百万吨级大型乙烯装置上成功应用，近三年累计实现新增利润3.05亿元、新增税收5117.4万元、新增利税3.57亿元。本项技术从"裂解机理建模-原料负荷优化-过程运行优化"出发，有效解决了乙烯生产运行中的关键瓶颈问题，相关技术已辐射推广至中国石油吉林石化、大庆石化乙烯工业装置，推动了乙烯行业乃至石化工业的科技进步。