本实用新型涉及油页岩热解技术领域，具体涉及一种小颗粒油页岩热解系统；包括回转热解窑、热风系统、余热回收系统、高温除尘系统、油气分离系统、焦渣冷却系统；回转热解窑包括筒体，筒体外侧套设有加热室，筒体两侧分别设有进料罩和出料罩，进料罩与筒体之间设有进料密封，出料罩与筒体之间设有出料密封；筒体外壁上还设有换热翅片；筒体与加热室之间设有烟气分布装置。采用该系统及工艺，密封效果好，稳定、可靠并可实际工业化，间接加热式热解，处理量大，温度及热解时间易控制，可充分热解粒径30毫米及以下的小颗粒油页岩并提高焦油和煤气产率；且产生的煤气品质高、焦油粉尘量低，可产生较高的经济效益。