本實用新型公開一種熱解油氣焦油輕質化回收的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括催化熱裂化單元和油氣分離單元；催化熱裂化單元進口與熱解單元出口相連通，催化熱裂化單元出口與油氣分離單元進口相連通；催化熱裂化單元用于將熱解油氣進行高溫催化熱裂化反應，油氣分離單元用于將裂解氣、輕質組分油和重質組分油分離。將熱解油氣進行高溫催化熱裂化反應，使重質焦油催化裂解為輕質組分油和烴類小分子氣體，得到裂解氣、輕質組分油和重質組分油的混合物；然后將裂解氣、輕質組分油和重質組分油分離回收。本實用新型將熱解油氣在高溫催化熱裂化輕質化，獲取高附加值輕質煤焦油，熱解氣有效成分大幅增加，不經冷凝降溫，無廢水廢渣產生，產品加工相對容易、附加值高。