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针对现有煤焦油渣裂解处理设备存在的炉体内壁易挂渣、固体循环介质表面油渣与粉尘清洁不彻底，提供一种煤焦油渣裂解处理系统及处理方法。裂解炉体内设有除焦球，裂解炉体的一端连通有进料螺旋输送机，一次分离箱的一侧设有分离螺旋输送机，分离螺旋叶片伸入到一次分离箱内，分离螺旋叶片下方设有安装在一次分离箱内部的弧形滤网，分离螺旋输送机一侧下方设有除油螺旋输送机，除油螺旋输送机背离的一端连通有收集箱，收集箱一侧设有将除焦球输送至进料箱的斗式提升机。有效解决炉体内壁挂渣问题：通过在裂解炉体内设置除焦球，将黏附在炉壁上的油渣及时带走，使炉体内壁始终保持清洁，保证除焦球再次投入循环使用时的清洁度与除油效率。