本发明公开了一种催化燃烧惰化油箱的装置及其方法，该装置将油箱上部燃油蒸汽和气体组成的混合物抽出后与外界空气混合后，通过电加热和预热器升温后进入催化反应器进行无焰燃烧，燃油蒸汽中的碳氢化合物被氧化成二氧化碳和水，从催化反应器出口流出的气体首先经过降温冷却，去除大部分水，然后再由间歇工作的两个吸附器脱除气态水蒸气后返回油箱上部进行冲洗惰化，或进入洗涤喷射器与燃油混合后进入油箱底部对燃油进行洗涤惰化。采用本发明技术方案，通过催化燃烧技术将燃油蒸汽转化为二氧化碳来惰化油箱，因此对气源纯净度要求低，无需高压引气，无需对膜分离装置进行预热，因此启动速度快、惰化时间短，装置结构简单、可靠性高。