本发明提供了基于机理模型的炼化装置实时优化方法和设备，包括对原料油进行分子级表征得到原料油性质分析参数，获取炼化装置的实时工艺数据，机理模型及时模拟炼化装置，调整模型参数并减小误差，得到炼化装置的操作变量条件和质量指标；机理模型在实时优化计算中以装置操作平稳以及产品质量合格为前提、以经济效益最大为导向，预测出装置或全厂级别最优操作条件。实时优化平台获得机理模型数据，检测到装置处于稳态时将得到的最优操作条件发送至实时数据库，并通过APC/DCS返回到装置进行控制调节，实时地调整工艺操作参数使生产状态做到随市场环境而变化，有利于生产过程的节能降耗和增加产品利润降低生产成本。