催化裂化装置是我国燃料油生产的主要装置。目前我国催化裂化普遍存在产品质量差、收率低以及装置能耗高等严重问题。这些问题在很大程度上是由于回收系统工艺落后、设备陈旧造成的。 本文以催化裂化回收系统为研究对象，重点围绕怎样改善系统用能状况，并兼顾提高分离效果，展开了以下几个方面的工作： 首先，利用PRO/Ⅱ模拟软件，对回收系统现有流程进行了模拟。其中，对分馏塔脱过热段的模拟提出了新的处理方法，解决了传统方法计算误差大的缺点。模拟结果与装置实际操作数据吻合较好。 其次，对回收系统现有流程进行了热力学分析(包括焓分析和(火用)分析)。结果表明，系统能量回收率ηR和(火用)回收率ηXR分别只有38.3％和37.7％，说明现有流程存在巨大的节能潜力。同时，找出了系统能量和(火用)损失的最大薄弱环节——分馏塔，并指出了节能改进的主要潜力——减小过程的不可逆性。 第三，根据热力学分析的结论和分离过程的基本原理，将工艺改进与设备改造相结合，提出了对回收系统进行全面技术改进的设计方案。其中，对分馏塔的改进采用以垂直翅片管为内构件的“塔内换热”精馏技术，对富气压缩系统的改进采用以直接换热取代间接换热的“直接水冷法”，对吸收-稳定系统的改进采用以C5作为吸收剂的“新双塔流程”。 最后，对改进流程进行了模拟和热力学分析。结果表明，能量回收率和(火用)回收率分别提高到64.8％和60.9％，说明所提出的技术改进方案可大大改善系统的用能状况。模拟结果还表明，与现有流程相比，干气中丙烯含量由1.64％(体积)下降到0.5％；另外，压缩机功耗降低了12.2％。 本文首次提出了“塔内换热”精馏的概念、数学模型、模拟方法和一种实现途径，分馏塔脱过热段模拟的新方法，“直接水冷法”用于富气压缩系统的改进，以及吸收-稳定系统的“新双塔流程”，在相关领域内具有一定的理论和实际意义。