化工装置的精馏塔主要是两元精馏塔。先进控制在精馏塔的应用非常普遍。一般说被控变量包括塔顶塔釜的组成、回流罐和塔釜液位，操纵变量包括塔顶塔釜的采出、回流和塔釜再沸器热量。再把两个液位控制起来就变成了2✖️2的控制问题。如果再增加一个温度控制精馏塔的控制就进一步转化成优化问题，包括物料损失和能量的优化。
从原理上看感觉两元精馏应该很好控制，但是实际上随着情况的不同精馏塔的控制有时会变得非常困难。例如两种同分异构体的分离往往需要很高的回流比而且缺少表征组成的快速被控变量，控制方案要非常巧妙。
在烯烃分离装置有很多精馏塔，一般说来回流比不高、塔顶塔釜温差较大、有温度控制的精馏塔很容易控制和优化。乙烯精馏塔的控制和优化则要困难很多，复杂的动态、频繁的干扰、受限的能量和极致性能要求给乙烯精馏塔控制带来很大挑战：
1.高精度分离。温度很难表征组分变化，在线分析仪有十多分钟的分析周期；
2.动态响应缓慢。干扰发生时如果不能及时采取措施产品质量往往大幅度波动；
3.能量集成复杂。加热和冷却和压缩机相关而且能量往往受限；
4.干扰频繁。侧线再沸器容易受到充液、流通的影响导致能量不平衡；
5.约束可变。高负荷时要优先保证塔顶产品质量。低负荷时为能量和塔釜损失的协同优化提供了自由度。
问题复杂度的提升导致乙烯精馏塔的很多底层控制回路不能投用，这进一步增加了乙烯精馏塔先进控制与优化的难度。在化工和精细化工中高精度精馏塔会要求能量稳定而且普遍分离过剩，这降低了操作难度也意味着通过控制和优化有很大的节能优化空间。真正的多变量协调约束优化本来就很难，再加上缓慢动态的频繁抗扰要求，乙烯精馏塔控制比看起来难很多。
稳态分析很容易动态控制是另一回事情。乙烯精馏塔的困难在流程工业非常典型，如何在条件受限情况下精妙地维持系统是过程控制真正的挑战！