重油催化裂化工艺是石油炼制工业中最重要的工艺之一。但随着催化裂化原料的重质化和劣质化，重油催化裂化装置内结焦问题日益严重，已经成为影响装置长周期运行的主要障碍之一。 本文以计算流体力学软件FLUENT为模拟平台，分别用k-ε模型和颗粒轨道模型对催化裂化沉降器空间内的气相流动、传热及油滴轨道进行了数值模拟研究，揭示了催化裂化沉降器空间内气相流流场、温度场及油滴的运动轨迹与结焦过程的内在联系。 首先，利用k-ε模型模拟了沉降器空间内油气流动规律和温度分布。定性的分析了沉降器空间内的油气流动规律对油滴和催化剂在空间不同器壁上结焦的影响，表明油气流动方式是结焦的首要条件。温度分布的模拟表明了沉降器空间的温度的不同分布。高温区域的结焦主要是粘附在此处的油滴发生缩合反应而形成的：低温区域的结焦主要是油气碰到冷的器壁后，重组分冷凝形成的。表明温度是造成沉降器空间内结焦的直接原因。 然后，利用颗粒轨道模型模拟了油滴的运动轨迹，确定了油滴在沉降器空间不同壁面的粘壁概率和停留时间。说明了在沉降器空间内单颗粒的实际停留时间有可能远大于油气的平均停留时间；一部分油液滴附着在沉降器壁面而没有进入其顶旋风分离器，定性地揭示了沉降器内部的结焦历程。