急冷系统是乙烯裂解气处理的第一道工序，从裂解炉出来的裂解气经过三级换热后进入急冷水塔，进一步换热以降低后面压缩段的功耗，因此急冷系统常常成为制约乙烯装置产量以及长期稳定运转的瓶颈。本文依据中东某乙烯厂的设计数据，采用流程模拟软件VM(Visual Modeler)对整个急冷系统进行了模拟，并对影响急冷系统的操作参数进行了分析。 为了对整个急冷系统进行模拟，本文首先在流程模拟软件中搭建了急冷系统的稳态模型，然后选择合理的物性参数和热力学方程，模拟得到了正确的稳态结果。在稳态模型的基础上进一步建立了急冷系统的动态模型，通过调整动态模型中的主要控制变量，研究了急冷水塔塔顶温度、塔釜温度等几个重要的状态变量的变化，同时也分析了当空冷换热器出现故障时急冷水塔和酸水塔的变化。 在动态模型的基础上，利用阶跃响应系统辨识的方法建立了急冷水塔的控制模型，采用状态反馈预测控制对急冷水塔进行先进控制研究，分析了在不同预测时域下的控制效果。