18 октября 1981 г. на установке ЭП-300 Нефтехимзавода, с 1999 г. работающего в составе СИБУРа, была выпущена первая тонна этилена с чистотой 99,99%, что соответствует техническим условиям на товарный продукт. В 1982 г. – в небывало короткие сроки — кстовский этилен прошёл аттестацию на «Государственный знак качества СССР».
Этилен – целевой продукт установки ЭП-300, именно по этилену рассчитывается её мощность. С февраля 1982 г. началась переработка кстовского этилена в Дзержинске в окись этилена и гликоли. С октября 2014 г. дополнительный объём этилена, полученный после реконструкции производства, стал поступать на переработку в поливинилхлорид на «РусВинил» — СП СИБУРа и Solvay.
Практически одновременно с этиленом завод приступил к производству пропилена, бутилен-бутадиеновой фракции, водорода, метана, пироконденсата и котельного топлива. В 1986 г. впервые в СССР в составе предприятия было пущено производство бензола из собственного пироконденсата. В 1990 г. завершилось строительство энергоблока, который в значительной степени обеспечил завод технологическим паром собственной генерации.
Выйдя на пик производства в последний год существования СССР, в 1990-ые годы завод сократил объем выпуска продукции из-за глубокого экономического кризиса, охватившего страну, а в 1996–1997 был остановлен из-за отсутствия сырья. Сырьевой кризис был окончательно преодолён с вхождением кстовского предприятия в структуру СИБУРа. С этого момента объёмы производства этилена и других продуктов постоянно росли. В настоящее время мощности «СИБУР-Кстово» по выпуску этилена составляют 420 тыс. тонн в год, по производству пропилена 180 тыс. тонн в год, по производству бензола – 104 тыс. тонн в год. За 40 лет предприятие выпустило более 14,3 млн тонн основных продуктов, в том числе 8,26 млн тонн этилена; 4,15 млн тонн пропилена; 1,9 млн тонн бензола.