针对前置烧焦式催化裂化装置对原料适应性强、焦炭在没有或少量CO助燃剂作用下完全燃烧和再生剂含碳量低的特点，考虑到提升管、沉降器、一段烧焦罐和二段密相床再生器互相耦连以及一段烧焦罐气固流动复杂性，本文建立其严格稳态机理模型，并开发相应过程模拟程序。提升管模型的建立基于Gupta等的一维稳态模型，采用实组分与虚拟组分反应动力学，并与物料衡算方程、能量衡算方程与流化状态计算模型相耦合；流化状态计算基于固体颗粒团聚模型；鉴于反应网络中存在大量反应，模型方程建立采用体积单元法。沉降器模型包括自由域模型和汽提段模型；自由域中不存在化学反应，仅考虑出口旋风分离器压降效应；可汽提焦炭量的计算基于多级汽提模型，并与物料衡算方程和能量衡算方程耦合，构成汽提段模型。前置烧焦罐的流化状态计算基于固体颗粒团聚模型，耦合焦炭燃烧动力学模型、物料衡算方程和能量衡算方程，考虑出口快速分离装置压降效应。二段密相床再生器模型包括密相区模型和稀相区模型；密相区流化状态计算采用气固全混流模型，床层空隙率采用经验关联式计算，耦合焦炭燃烧动力学模型、物料衡算方程和能量衡算方程；稀相区采用纯气相平推流反应器模型，并考虑了轴向气相静压损失、气相与器壁摩擦压力损失和出口旋风分离器压降损失。基于Aspen Custom ModelerTM软件平台，开发了前置烧焦式催化裂化装置的过程模拟程序。为突破该软件难于求解拥有庞大变量总数及复杂常微分方程组数学模型的限制，对提升管模型、烧焦罐模型和二段密相床再生器稀相区模型的求解采用软件平台基础上Fortran语言补充编程的方法。本文考察了原料油流率和原料油温度等七个关键工艺参数对全装置稳态运行影响，以期为装置现场操作、工程设计及工艺优化提供有益借鉴。本文对提升管注入终止剂技术、再生器催化剂取热器技术和富氧再生技术在装置上应用进行模拟分析。提升管注入终止剂可控制高温条件油气与催化剂接触时间，装置产品分布能够得到调节。再生器增设取热器，调节取热器负荷，可控制提升管原料油进口处气固平衡温度和装置剂油比。富氧再生技术应用强化了再生器烧焦能力，改善了装置平衡剂活性及选择性。三种技术优劣互补、互相配合所形成的新型组合工艺，提高了装置操作灵活性，可达到装置剂油比可控、油气裂化反应温度可控、高温条件油气与催化剂接触时间可控及强化再生器再生效果的目的。