本发明公开了一种零碳排放的新能源耦合煤炭分质转化装置及方法，包括循环反应单元、气固分离单元、回收转化单元和气体回用单元；循环反应单元完成煤粉快速分段转化成焦油与半焦，半焦在气化器‑再燃器内深度转化为富氢合成气；气固分离单元通过多级气固分离装置完成高温油气中粉尘的高效分离与循环利用；回收转化单元通过气液两相的高效分离获取全馏分焦油，通过强化加氢反应生产煤基产品；气体回用单元将合成气中二氧化碳作为系统的输送气、流化气、充压气和反吹气，从而实现二氧化碳气体的循环利用。本发明循环利用二氧化碳及碳固体废弃物，具有能源转化效率高、碳转化率高、油气产率高、合成气有效气含量高、零碳排放和环境友好的优点。