本发明属于降温结晶分离与纯化领域，尤其涉及一种利用非溶剂液体介质的降温结晶装置及降温结晶方法。所述装置结构为：介质存储罐中设置有换热器，介质存储罐、原料罐均与混合器连接，结晶器内腔中安装有第一固液分离器、第二固液分离器，从而将结晶器的内腔分隔为第一缓存室、结晶室、第二缓存室三部分，混合器与结晶器的结晶室连接，且结晶室中设置有搅拌器和加热器；第二缓存室与介质存储罐连接。第一产品罐的上部与第二缓存室连接，第一产品罐的下部与介质存储罐连接；第二产品罐的上部与第一缓存室连接，第二产品罐的下部与介质存储罐连接。本发明的方案对混合烃降温结晶过程实现了明显改善，且具有节能高效，设备投资低，安全环保的特点。