该文针对中国乙烯工业的技术水平和具体的实际需要,该着立足现状、以作者为主的精神,在蒸气裂解系统的建模方面做了以下理论和应用方面的研究工作;1、首次将结焦反应引入了传统的馏分的油裂解分子反应动力学理论,弥补了传统理论的不足,并以此建立了工业管式裂解炉馏分油裂解过程系统的数学模型,从理论上证明了数学模型的合理性以及解的存在性和唯一性,为中国同行业的研究和应用提供了理论基础;2、在管式裂解炉馏分油裂解过程系统数学模型的基础上,运用优化理论建立了优化数学模型,给出了优化数学模型的计算方法;3、首次给出管式裂解炉馏分油裂解分子反应动力模型一次反应系数的搜索算法,从理论上给出了算法的收敛性估计,开辟了裂解分子反应动力学理论的实用途径;4、该文章先提出了利用红外热成像原理的二维管壁温度场测量方法,分析了测量的精度,较为有效地解决了这一难题,在实际应用中取得了良好的效果,为国内首创;5、利用优化数学模型及计算方法,根据扬子石化加氢裂化轻石脑油的原料特性和在SRT-III型裂解炉上的标定数据,在求解裂解过程系统模型的基础上,求出了以乙烯产量最高为目标的理论优化控制参数,并根据实际的运行情况,找出了实际的优化控制参数,取得了良好的经济效益,为同行业提供了应用范例;6、分析了裂解炉炉管寿命短的原因在于对炉管的冷热冲击.