شرایط ویژه این منطقه در دوران هخامنشیان نیز ادامه می یابد تا در اواسط دوران ساسانیان با تغییر راه های بازرگانی مناطق جنوبی ایران به منطقه جنوب غربی از اهمیت این منطقه کاسته می شود و به تدریج اقتصاد آن محدود به تبادلات اقتصادی داخلی می شود. این شرایط با فراز و نشیب هایی تا دوران پس از انقلاب نیز ادامه یافت و منطقه ایلام را علی رغم استعداد فراوان به یکی از محروم ترین استان های کشور تبدیل کرد.
خارج شدن استان ایلام از محرومیت و تحقق عملی توسعه و ارتقاء سطح رفاه مردم سخت کوش این استان مرزی تصمیم سازان کلان کشور را متوجه برنامه ریزی موثر برای توسعه متوازن این بخش جغرافیایی کشور کرد. استفاده از مزیت های رقابتی این منطقه در حوزه کشورزی و دامداری و توسعه صنعتی بر پایه منابع نفتی و گازی در دستور کار قرار گرفت و پس از تعریف و اجرای پالایشگاه ایلام، احداث پتروشیمی ایلام با هدف توسعه زنجیره ارزش گاز طبیعی تا صنایع پایین دست و اشتغال زایی پایدار در دستور کار قرار گرفت.
طرح پتروشیمی ایلام با هدف اشتغال زایی پایدار و مولد و محرومیت زدایی از استان ایلام در سال 1381 بر پایه تبدیل محصولات اتان، C3+ و C5+ پالایشگاه ایلام و توسعه زنجیره ارزش افزوده این محصولات و جلوگیری از خام فروشی به تصویب رسید.
این طرح به منظور تولید 450 هزار تن اتیلن از خوراک ارسالی از پالایشگاه ایلام و تولید 305 هزار تن پلی اتیلن سنگین به همراه دو واحد" سولفور زدایی" از خوراک ارسالی پالایشگاه گاز ایلام و تولید "سرویس های جانبی" مورد نیاز در تیر ما ه1382 فعالیت اجرایی خود را آغاز نموده است.
این طرح در زمینی به مساخت 122 هکتار و سرمایه گذاری حدود 540 میلیون دلار و 4322 میلیارد ریال در حال اجرا است.لیسانس دو واحد اصلی این طرح از شرکت معتبر استون اند وبستر انگلستان (واحد الفین) و میتسویی ژاپن (پلی اتیلن سنگین) تامین شده است و مجموعه بسیار بزرگی از شرکت های مشاور مهندسی ایرانی و سازندگان داخلی در کنار شرکت های خارجی در طراحی و ساخت آن مشارکت دارند.
این طرح پس از تکمیل و راه اندازی کامل زمینه اشتغال زایی پایدار 700 نیروی متخصص با اولویت نیروهای بومی به طور مستقیم را فراهم کرده است و شرایط ایجاد حداقل 3000 شغل مولد غیر مستقیم از طریق توسعه صنایع تکمیلی پلی اتیلنی و صنایع پشتیبان پتروشیمی را فراهم خواهد کرد.
هم اکنون واحد پلی اتیلن سنگین این طرح با اخذ موقت اتیلن از خط لوله اتیلن غرب به طور غیر رسمی راه اندازی شده و با پیشرفت مناسب واحد الفین طی سال 1392 سایر واحدهای این طرح نیز تا سال 1394 راه اندازی خواهند شد. روند پیشرفت این طرح به دلیل مشکلات متعدد در تامین مالی بخش ریالی و ارزی و عدم همکاری برخی شرکت های خارجی فعال در طرح با تاخیر قابل توجهی همراه بوده است که خوشبختانه روند اجرایی طرح طی چند ماه اخیر با رفع برخی چالش های اصلی سرعت گرفته و به زودی شاهد راه اندازی واحد HDPE ، خط لوله حدود 130 کیلومتری انتقال اتیلن به این طرح و واحد تولید سرویس های جانبی آن خواهیم بود. برنامه ریزی برای تسریع در روند اجرای دو واحد شیرین سازی خوراک SRU و الفین نیز با پیگیری مدیریت طرح ها و مجری طرح در جریان است.
تا کنون بالغ بر 10 هزار میلیارد ریال برای اجرای این طرح هزینه شده و حدود دو برابر این مقدار برای تکمیل آن مورد نیاز می باشد
با بهره برداری از پتروشیمی ایلام خوراک با ارزش پروپیلن نیز تولید خواهد شد که صنایع ارزشمند پایین دست این طرح از قبیل طرح پلی پروپیلن پتروکیمیای کرون و صنایع مکمل آن را در زنجیره ارزش پروپیلن تغذیه خواهد نمود واحد پلی اتیلن سنگین این طرح توان تولید مجموعه وسیعی از گونه ها (گریدهای) پلی اتیلن را دارد که علاوه بر به وجود آردن بازار صادراتی به کشور عراق منشاء ایجاد صنایع پایین دست متعدد در حزوه تولید محصولات نهایی بر پایه پلی شود که هر یک قابلیت صادرات محصولات نهایی به بازارهای هدف از جمله همسایه استان ایلام کشور عراق، کشورهای حاشیه خلیج فارس را دارند.
چالش عمده این طرح در کنار سایر مشکلات مشترک کلیه طرح های پتروشیمی که تامین به موقع منابع مالی مورد نیاز می باشد، روند اجرای واحد سولفور زادیی از خوراک ارسالی از پالایشگاه گاز ایلام می باشد که با رویکرد های جدید مدیریتی سرعت گرفته و این طرح را از مصرف کننده اتیلن خط اتیلن غرب به یکی از تامین کنندگان اتیلن این خط لوله و مجتمع های مرتبط با آن تبدیل خواهد نمود.