В прошлом я справлялся с этой проблемой (длительный процесс вызывался через HTTP), когда мой вызываемый 2-й процесс демонизировался. Ваш контроллер Pylons выполняет системный вызов вашего второго процесса (передавая все необходимые данные), и второй процесс немедленно становится демоном. Это завершает системный вызов, и ваш контроллер может вернуться.
Мои веб-приложения обычно выдают запросы AJAX, чтобы «включить» процесс демона, пока он не завершится. Я использовал как tmp-файлы (cPickle работает хорошо), так и базы данных для обмена информацией между демоном и веб-приложением.
Отличный рецепт демона python: http://code.activestate.com/recipes/278731/