催化裂化自工业化以来，先后出现过多种形式的催化裂化工业装置。固定床和移动床催化裂化是早期的工业装置，随着微球硅铝催化剂和分子筛催化剂的出现，流化床和提升管催化裂化相继问世。1965年我国建成了第一套同高并列式流化床催化裂化工业装置，1974年我国建成投产了第一套提升管催化裂化工业装置，2002年世界上第一套多功能两段提升管反应器已在石油大学（华东）胜华炼厂年加工能力10万吨催化裂化工业装置上改造成功。催化裂化装置一般由反应–再生系统、分馏系统、吸收稳定系统及再生烟气能量回收系统组成。现以提升管催化裂化为例，对各系统分述如下。
新鲜原料（以馏分油为例）换热后与回炼油分别经两加热炉预热至300℃～380℃由喷嘴喷入提升管反应器底部（油浆不进加热炉直接进提升管）与高温再生催化剂相遇，立即汽化反应，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起以7～8m／s的入口线速携带催化剂沿提升管向上流动，在470～510℃的反应温度下停留约2～4s，以13～20m／s的高线速通过提升管出口，经快速分离器进入沉降器，携带少量催化剂的油气与蒸汽的混合气经两级旋风分离器，进入集气室，通过沉降器顶部出口进入分馏系统。
经快速分离器分出的催化剂，自沉降器下部进入汽提段，经旋风分离器回收的催化剂通过料腿也流入汽提段。进入汽提段的待生催化剂用水蒸气吹脱吸附的油气，经待生斜管、待生单动滑阀以切线方式进入再生器，在650～690℃的温度下进行再生。再生器维持0.15～0.25MPa(表)的顶部压力，床层线速约为1～1.2m／s。含炭量降到0.2%以下的再生催化剂经淹流管、再生斜管和再生单动滑阀进入提升管反应器，构成催化剂的循环。烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进入旋风分离器。经两级旋风分离除去携带的大部分催化剂，烟气通过集气室（或集气管）和双动滑阀排入烟囱（或去能量回收系统）。回收的催化剂经料腿返回床层。
再生烧焦所需空气由主风机供给，通过辅助燃烧室及分布板（或管）进入再生器。在生产过程中催化剂会有损失，为了维持系统内的催化剂藏量，需要定期地或经常地向系统补充新鲜催化剂。即使是催化剂损失很低的装置，由于催化剂老化减活或受重金属污染，也需要放出一些废催化剂，补充一些新鲜催化剂以维持系统内平衡催化剂的活性。为此装置内应设有两个催化剂贮罐，一个是供加料用的新鲜催化剂贮罐，一个是供卸料用的热平衡催化剂贮罐。反应再生系统的主要控制手段有：
①直气压机入口压力调节汽轮机转速控制富气流量以维持沉降器顶部压力恒定。
②以两器压差作为调节信号由双动滑阀控制再生器顶部压力。由提升管反应器出口温度控制再生滑阀开度来调节催化剂循环量。由待生滑阀开度根据系统压力平衡要求控制汽提段料面高度。依据再生器稀密相温差调节主风放空量（称为微调放空），以控制烟气中的氧含量，预防发生二次燃烧。除此之外还有一套比较复杂的自动保护系统以防发生事故。
由沉降器顶部出来的反应产物油气进入分馏塔下部，经装有挡板的脱过热段后，油气自下而上通过分馏塔。经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油（也可以不出重柴油）、回炼油及油浆。如在塔底设油浆澄清段，可脱除催化剂出澄清油，浓缩的稠油浆再用回炼油稀释送回反应器进行回炼并回收催化剂。如不回炼也可送出装置。轻柴油和重柴油分别经汽提塔汽提后再经换热、冷却然后出装置。轻柴油有一部分经冷却后送至再吸收塔，作为吸收剂，然后返回分馏塔。
分馏系统主要过程在分馏塔内进行，与一般精馏塔相比，催化裂化分馏塔具有如下技术特点。
（1）分馏塔进料是过热气体，并带有催化剂细粉，所以进料口在塔的底部，塔下段用油浆循环以冲洗挡板和防止催化剂在塔底沉积，并经过油浆与原料换热取走过剩热量。油浆固体含量可用油浆回炼量或外排量来控制，塔底温度则用循环油浆流量和返塔温度进行控制。
（2）塔顶气态产品量大，为减少塔顶冷凝器负荷，塔顶也采用循环回流取热代替冷回流，以减少冷凝冷却器的总面积。
（3）由于全塔过剩热量大，为保证全塔气液负荷相差不过于悬殊，并回收高温位热量，除塔底设置油浆循环外，还设置中段循环回流取热。
吸收稳定系统的目的在于将来自分馏部分的催化富气中C2以下组分（干气）与C3、C4组分（液化气）分离以便分别利用，同时将混入汽油中的少量气体烃分出，以降低汽油的蒸气压，保证符合商品规格。
由分馏系统油气分离器出来的富气经气体压缩机升压后，冷却并分出凝缩油，压缩富气进入吸收塔底部，粗汽油和稳定汽油作为吸收剂由塔顶进入，吸收了C3、C4（及部分C2）的富吸收油由塔底抽出送至解吸塔顶部。吸收塔设有一个中段回流以维持塔内较低的温度。吸收塔顶出来的贫气中尚夹带少量汽油，经再吸收塔用轻柴油回收其中的汽油组分后成为干气送燃料气管网。吸收了汽油的轻柴油由再吸收塔底抽出返回分馏塔。解吸塔的作用是通过加热将富吸收油中C2组分解吸出来，由塔顶引出进入中间平衡罐，塔底为脱乙烷汽油被送至稳定塔。稳定塔的目的是将汽油中C4以下的轻烃脱除，在塔顶得到液化石油气（简称液化气），塔底得到合格的汽油—稳定汽油。
除以上三大系统外，现代催化裂化装置（尤其是大型装置）大都设有烟气能量回收系统，目的是最大限度地回收能量，降低装置能耗。从再生器出来的高温烟气进入三级旋风分离器，除去烟气中绝大部分催化剂微粒后，通过调节蝶阀进入烟气轮机（又叫烟气透平）膨胀作功，使再生烟气的动能转化为机械能，驱动主风机（轴流风机）转动，提供再生所需空气。开工时无高温烟气，主风机由电动机（或汽轮机，又称蒸汽透平）带动。正常操作时如烟气轮机功率带动主风机尚有剩余时，电动机可以作为发电机，向配电系统输出电功率。烟气经过烟气轮机后，温度、压力都有所降低（温度约降低l00～150℃），但含有大量的显热能（如不是完全再生，还有化学能），故排出的烟气可进入废热锅炉（或CO锅炉）回收能量，产生的水蒸气可供汽轮机或装置内外其它部分使用。为了操作灵活，安全，流程中另设有一条辅线，使从三级旋风分离器出来的烟气可根据需要直接从锅炉进入烟囱。
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