本发明提供了一种由高金属含量原料油制备石油焦的装置及方法,所述装置包括一级焦化单元、二级焦化单元和分馏单元,所述一级焦化单元的顶部出口与二级焦化单元的入口相连,二级焦化单元的顶部出口与分馏单元的入口相连,分馏单元的底部出口与二级焦化单元的入口相连;每级焦化单元均包括预热装置和焦炭塔,预热装置的出口与焦炭塔的入口相连。本发明以高金属含量原料油为原料,通过两级焦化单元的设置,根据原料油中金属组分的存在形式,利用其化学特性进行分解脱除,制备得到满足技术要求的优质石油焦;所述装置结构简单,设备成本低,所述方法操作简便,对原料的适应性好,扩展了生产企业的操作弹性,提升了经济效益,适合大规模应用。