熱解是目前對煤焦油渣進行深度處理的主流技術之一。熱解是指在無氧或低氧氣氛中，在高溫下對煤焦油渣進行熱分解反應，將其轉化為有用資源的過程。通過煤焦油渣熱解處理，可以從中獲得固體產物—活性炭和氣體產物。活性炭是一種多孔吸附材料，在水凈化、氣體分離等領域有廣泛應用;氣體產物主要包括氫氣和甲烷，可作為燃料氣體使用或進一步深加工。
煤焦油渣熱解處理的主要工藝流程包括：1. 煤焦油渣預處理。這一步主要進行干燥、粉碎等前期處理，以確保后續(xù)反應的順利進行。2. 熱解反應。將預處理后的煤焦油渣裝入反應器，在500-800°C的溫度下進行熱解反應。3. 產物分離收集。將反應產生的固體產物活性炭和氣體產物分別收集。4. 氣體深加工。對獲得的氣體產物進行進一步精制，如甲烷濃縮等。5. 產品輸出。將最終產成的活性炭和精制氣體產物輸出。
